ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Antriebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine Technisches Gebiet Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine, welche zwei Elektromaschinen aufweist. Stand der Technik Antriebsvorrichtungen für Arbeitsmaschinen müssen bei verschiedenen Bodenbeschaffenheiten und Arbeitszyklen ein effizientes und zuverlässiges Betreiben der Arbeitsmaschine ermöglichen. Sofern die Arbeitsmaschine dafür rein mit einem Verbrennungsmotor angetrieben wird, sind komplexe, teure und großbauende mechanische und alternativ oder zusätzlich hydraulische Komponenten notwendig. Darstellung der Erfindung Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine. Eine Antriebsvorrichtung kann beispielsweise einen Teil eines Antriebsstrangs bilden. Die Arbeitsmaschine kann als Landmaschine, z. B. als Traktor, als Baumaschine oder auch als ein Spezialfahrzeug ausgebildet sein. Beispiele für eine Arbeitsmaschine sind ein Radlader und ein Traktor, bei dem jeweilige Räder durch eine Antriebsleistung der Antriebsvorrichtung antreibbar sind. An Arbeitsmaschinen können üblicherweise Anbaugeräte montiert werden, welche ebenfalls durch die Arbeitsmaschine angetrieben werden können. Dafür kann die Arbeitsmaschine eine Zapfleistung bereitstellen. Die Antriebsvorrichtung weist eine erste Elektromaschine mit einer ersten Motorwelle auf. Die erste Elektromaschine ist dazu ausgebildet, eine erste Antriebsleistung an der ersten Motorwelle bereitzustellen. Die Antriebsvorrichtung weist eine zweite Elektromaschine mit einer zweiten Motorwelle auf. Die zweite Elektromaschine ist dazu ausgebildet, eine zweite Antriebsleistung an der zweiten Motorwelle
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 bereitzustellen. Jede der Elektromaschinen weist beispielsweise nur eine Motorwelle auf. Die Bezeichnung als zweite Motorwelle dient der Zuordnung zu der zweiten Elektromaschine. Die Elektromaschinen können dazu ausgebildet sein, eine elektrische Energie in eine mechanische Energie zu wandeln. Optional können die Elektromaschinen jeweils zur Rekuperation ausgebildet sein. Eine Elektromaschine kann beispielsweise als Asynchronmotor oder Synchronmotor ausgebildet sein. Beispielsweise weist die Antriebsvorrichtung eine Energiequelle, wie eine wiederaufladbare Batterie, auf. Mit der Energiequelle können die beiden Elektromaschinen mit Strom zu deren Betrieb versorgt werden. Die Antriebsvorrichtung kann für jede Elektromaschine einen zugeordneten Inverter aufweisen, welcher eine Antriebsleistungsabgabe der Elektromaschine steuert. Jede Elektromaschine der Antriebsvorrichtung kann auch eine zugeordnete Energiequelle aufweisen. Die Antriebsvorrichtung weist eine erste Fahrabtriebswelle auf. An der ersten Fahrabtriebswelle kann beispielsweise ein Teil der von den Elektromotoren erzeugten Antriebsleistung ausgegeben werden, beispielsweise an eine zugeordnete Antriebsachse der Arbeitsmaschine. Die erste Fahrabtriebswelle kann beispielsweise mit einer Hinterachse der Arbeitsmaschine mechanisch wirkverbunden sein. Eine Fahrabtriebswelle kann beispielsweise mechanisch über ein Achsdifferential mit der zugeordneten Antriebsachse der Arbeitsmaschine mechanisch wirkverbunden sein. Alternativ oder zusätzlich ist beispielsweise auch eine mechanische Wirkverbindung über jeweilige Kegelräder möglich. Eine Fahrabtriebswelle kann eine Ausgangswelle der Antriebsvorrichtung bilden. Die Antriebsvorrichtung kann dazu ausgebildet sein, eine Antriebsleistung von der ersten Motorwelle auf die erste Fahrabtriebswelle zu übertragen. Die erste Motorwelle ist mit der ersten Fahrabtriebswelle mittels eines Fahrgetriebes mechanisch wirkverbindbar. Die Antriebsvorrichtung kann das Fahrgetriebe aufweisen. Das Fahrgetriebe kann dazu ausgebildet sein, unterschiedliche Übersetzungen zwischen der ersten Motorwelle und der ersten Fahrabtriebswelle bereitzustellen. Das Fahrgetriebe kann auch dazu ausgebildet sein, eine
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Drehmomentübertragung von der ersten Motorwelle an die erste Fahrabtriebswelle zu unterbrechen, beispielsweise bei einem bestimmten Schaltzustand. Damit kann ein Leerlauf bereitgestellt werden. Die Antriebsvorrichtung weist eine erste Zapfwelle und eine zweite Zapfwelle auf. An einer Zapfwelle kann eine Zapfleistung bereitgestellt werden. Die erste Zapfwelle kann beispielsweise als Frontzapfwelle ausgebildet sein. Die zweite Zapfwelle kann als Heckzapfwelle ausgebildet sein. An jeder Zapfwelle können beispielsweise Anbaugeräte von der Arbeitsmaschine mit einer mechanischen Leistung versorgt werden. Die Antriebsvorrichtung kann beispielsweise dazu ausgebildet sein, die Zapfwelle mit einer im Wesentlichen konstanten Drehzahl, beispielsweise einer von zwei vorgegebenen Zapfwellendrehzahlen, anzutreiben. Die Antriebsvorrichtung kann alternativ oder zusätzlich beispielsweise dazu ausgebildet sein, die Zapfwelle drehzahlvariabel anzutreiben. Die Antriebsvorrichtung kann dazu ausgebildet sein, eine Antriebsleistungsübertragung wahlweise zu einer der beiden oder auch beiden Zapfwellen zu trennen. Die zweite Motorwelle ist mit der ersten Zapfwelle und mit der zweiten Zapfwelle mechanisch wirkverbindbar. Beispielsweise kann die zweite Motorwelle in einem ersten Schaltzustand nur mit der ersten Zapfwelle mechanisch wirkverbunden sein. Beispielsweise kann die zweite Motorwelle in einem zweiten Schaltzustand nur mit der zweiten Zapfwelle mechanisch wirkverbunden sein. Beispielsweise kann die zweite Motorwelle in einem dritten Schaltzustand mit der ersten Zapfwelle und der zweiten Zapfwelle mechanisch wirkverbunden sein. Beispielsweise kann die zweite Motorwelle in einem vierten Schaltzustand mit keiner der beiden Zapfwellen mechanisch wirkverbunden sein. In dem vierten Schaltzustand kann die zweite Elektromaschine so Hilfsaggregate, wie Hydraulikpumpen antreiben, ohne dass ein Anbaugerät oder eine der beiden Zapfwellen angetrieben wird. In dem vierten Schaltzustand kann die zweite Elektromaschine so in bestimmten Ausführungsformen zudem alternativ oder zusätzlich eine Fahrantriebswelle antreiben, ohne dass ein Anbaugerät angetrieben wird.
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Bei der Antriebsvorrichtung kann der Umstand genutzt werden, dass Elektromaschinen im Vergleich zu einer Antriebsvorrichtung nur mit einem Verbrennungsmotor eine flexiblere Nutzung des Bauraums der Arbeitsmaschine erlauben können. Dadurch kann die Arbeitsmaschine nun zwei Zapfwellen aufweisen, wobei nur eine oder beide Zapfwellen im Betrieb angetrieben werden. Dadurch ist die Nutzung oder zumindest das Anbringen von zwei Anbaugeräten gleichzeitig möglich. Die zwei Anbaugeräte werden dabei beispielsweise nur von der zweiten Elektromaschine angetrieben. So muss, auch bei einem sonst im Vergleich zu einer Arbeitsmaschine nur mit Verbrennungsmotor weitestgehend gleichem mechanischen Aufbau, kein zusätzlicher Motor zum Antreiben der zweiten Zapfwelle bereitgestellt werden. Es kann eine zusätzliche Leistungsschnittstelle für die zweite Zapfwelle geben. Der Antrieb der zwei Zapfwellen kann in einen Zentralantrieb integriert werden. Das Fahrgetriebe weist eine Eingangswelle, eine Ausgangswelle, eine erste Fahr- stirnradstufe, eine zweite Fahrstirnradstufe, eine dritte Fahrstirnradstufe, ein erstes Fahrschaltelement, ein zweites Fahrschaltelement, ein drittes Fahrschaltelement, ein viertes Fahrschaltelement und eine Zwischenwelle auf. Die Ausgangswelle des Fahr- getriebes ist mit der ersten Fahrabtriebswelle permanent drehfest verbunden. Die Eingangswelle des Fahrgetriebes ist mit der ersten Motorwelle mechanisch wirkver- bunden. Beispielsweise kann die Eingangswelle des Fahrgetriebes mit der ersten Motorwelle permanent drehfest verbunden sein oder über eine Stirnradstufe mecha- nisch wirkverbunden sein. Die Eingangswelle des Fahrgetriebes ist über die erste Fahrstirnradstufe mittels des ersten Fahrschaltelements mit der Ausgangswelle me- chanisch wirkverbindbar. Die Eingangswelle des Fahrgetriebes ist mittels des zwei- ten Fahrschaltelements mit der Zwischenwelle drehfest verbindbar. Die Zwischen- welle ist über die zweite Fahrstirnradstufe mittels des dritten Fahrschaltelements mit der Ausgangswelle des Fahrgetriebes mechanisch wirkverbindbar. Die Zwischen- welle ist über die dritte Fahrstirnradstufe mittels des vierten Fahrschaltelements mit der Ausgangswelle des Fahrgetriebes mechanisch wirkverbindbar. Es ergibt sich ein kompaktes Fahrgetriebe mit einfachen und kostengünstigen mechanischen Bautei- len, welches drei unterschiedliche Übersetzungsstufen mit festem Übersetzungsver- hältnis bereitstellen kann. So können jeweilige Momentenanforderungen an jeweilige
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Elektromaschinen sehr gering sein, wodurch diese radial sehr kompakt sein können. Zudem kann das Fahrgetriebe so einen Leerlauf bereitstellen. Zudem können das dritte Fahrschaltelement und das vierte Fahrschaltelement lastfrei geschaltet werden, wodurch deren Verschleiß besonders gering sein kann. Zudem können Schleppver- luste bei dieser Bauart gering sein. Insgesamt ist zudem ein Platzbedarf gering, so- dass die zweite Elektromaschine die beiden Zapfwellen antreiben kann und weitere mechanische Kopplungen vorgesehen werden können. Die Bezeichnung Fahrschalt- element dient der Funktionszuordnung. Fahrschaltelemente können wie andere Schaltelemente ausgebildet sein. Die Zwischenwelle ist beispielsweise koaxial mit der Eingangswelle des Fahrgetriebes angeordnet. Die Antriebsvorrichtung kann ein erstes Zapfgetriebe und alternativ oder zusätzlich ein zweites Zapfgetriebe aufweisen. Ein Zapfgetriebe kann dazu ausgebildet sein, eine mechanische Wirkverbindung zwischen einer Zapfwelle und einem Anbaugerät bereitzustellen, beispielsweise mit unterschiedlichen Übersetzungen. So kann auch bei einem gemeinsamen Antreiben der beiden Zapfwellen die erste Zapfwelle eine andere Drehzahl als die zweite Zapfwelle aufweisen. Zudem kann es so möglich sein, die zweite Elektromaschine in einem besonders effizienten Betriebspunkt zu betreiben. Beispielsweise kann jedes Zapfgetriebe dazu ausgebildet sein, zwei unterschiedliche Übersetzungen bereitzustellen. Die Antriebsvorrichtung kann dazu ausgebildet sein, modular erweitert zu werden. So kann eine standardisierte Antriebsvorrichtung an unterschiedliche Kundenwünsche angepasst werden. Beispiele für modulare Erweiterungen sind den im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen entnehmbar. Die modulare Erweiterung der Antriebsvorrichtung kann vor einem Einbau in die Arbeitsmaschine erfolgen. Die modulare Erweiterung kann in einer anderen Ausführungsform auch nach dem Verbau der Antriebsvorrichtung in der Arbeitsmaschine erfolgen. Sind zwei Elemente mechanisch wirkverbunden, so sind diese unmittelbar oder mit- telbar derart miteinander gekoppelt, dass eine Bewegung des einen Elements eine Reaktion des anderen Elements bewirkt. Beispielsweise kann eine mechanische Wirkverbindung durch eine formschlüssige oder reibschlüssige Verbindung
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 bereitgestellt werden. Bei einer mechanischen Wirkverbindung können eine oder mehrere Stirnradstufen bei der Antriebsleistungsübertragung beteiligt sein. Beispiels- weise kann die mechanische Wirkverbindung einem Kämmen von korrespondieren- den Verzahnungen von zwei Elementen entsprechen. Zwischen den Elementen kön- nen weitere Elemente, beispielsweise eine oder mehrere Stirnradstufen, vorgesehen sein. Unter einer permanent drehfesten Verbindung zweier Elemente wird eine Verbindung verstanden, bei welcher die beiden Elemente zu allen bestimmungsgemäßen Zustän- den im Wesentlichen starr miteinander gekoppelt sind. Hierunter fällt auch eine reib- schlüssige Verbindung, bei welcher es zu einem gewollten oder ungewollten Schlupf kommen kann. Permanent drehfest verbundene Elemente können als drehfest mitei- nander verbundene Einzelkomponenten oder auch einstückig vorliegen. Eine Verbindung zweier Elemente über ein weiteres Element kann bedeuten, dass dieses weitere Element an einer mittelbaren Wirkverbindung der beiden Elemente beteiligt ist. Beispielsweise kann dieses Element im Kraftfluss zwischen diesen bei- den Elementen angeordnet sein. Eine Verbindung zweier Elemente über zwei oder mehr Elemente kann bedeuten, dass diese weiteren Elemente alle an einer mittelba- ren Wirkverbindung der beiden Elemente beteiligt sind. Eine schaltbare Verbindung kann in einem Zustand eine Drehmomentübertragung zwischen zwei Elementen ermöglichen, beispielsweise durch eine starre Kopplung, und in einem anderen Zustand diese Drehmomentübertragung im Wesentlichen un- terbrechen. Dafür kann zwischen den zwei Elementen ein entsprechendes Schaltele- ment vorgesehen sein. Wenn ein Drehmoment von einem Element zu einem anderen Element übertragbar ist, kann hierfür eine Betätigung eines Schaltelements notwendig sein, beispiels- weise um eine mechanische Wirkverbindung herzustellen. Wenn ein Drehmoment von einem Element zu einem anderen Element übertragbar ist, kann dies jedoch auch in allen bestimmungsgemäßen Zuständen der Antriebsvorrichtung möglich sein,
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 also beispielsweise unabhängig von jeweiligen Schaltzuständen jeweiliger Schaltele- mente. Eine Stirnradstufe kann beispielsweise einstufig oder mehrstufig ausgebildet sein. Eine einstufige Stirnradstufe kann beispielsweise zwei miteinander kämmende Zahnräder aufweisen. Eine zweistufige Stirnradstufe kann beispielsweise drei miteinander jeweils paarweise kämmende Zahnräder aufweisen. Ein Schaltelement kann beispielsweise reibschlüssig oder formschlüssig ausgebildet sein. Ein Beispiel für ein reibschlüssiges Schaltelement ist eine Lamellenkupplung. Ein Beispiel für ein formschlüssiges Schaltelement ist eine Klauenkupplung. Ein Schaltelement kann beispielsweise durch Betätigung geschlossen werden. Beispiels- weise kann ein Schaltelement mit einem Öldruck betätigt werden, um die Drehmo- mentübertragung zwischen zwei Elementen zu ermöglichen. Ein Schaltelement kann dazu ausgebildet sein, in einem Zustand eine mechanische Wirkverbindung zwi- schen zwei Elementen zu trennen. Ein Schaltelement kann auch als Doppelschaltele- ment ausgebildet sein, welches ein erstes Element wahlweise mit einem zweiten oder dritten Element verbindet. Optional kann ein Doppelschaltelement eine Neutral- stellung aufweisen. Die Antriebsvorrichtung kann eine Steuervorrichtung zum Steu- ern der Schaltelemente und damit Schalten jeweiliger Betriebsmodi aufweisen. In einer weiteren Ausführungsform der Antriebsvorrichtung ist es vorgesehen, dass die Antriebsvorrichtung eine Zapfzwischenwelle und eine erste Stirnradstufe aufweist. Die Zapfzwischenwelle kann mit der ersten Zapfwelle mittels eines ersten Zapfschaltelements mechanisch wirkverbindbar sein. Beispielsweise kann die Zapfzwischenwelle mit der ersten Zapfwelle mittels des ersten Zapfschaltelements drehfest verbindbar sein. Die Zapfzwischenwelle kann mit der zweiten Zapfwelle mittels eines zweiten Zapfschaltelements mechanisch wirkverbindbar sein. Beispielsweise kann die Zapfzwischenwelle mit der zweiten Zapfwelle mittels des zweiten Zapfschaltelements drehfest verbindbar sein. Die zweite Motorwelle kann mit der Zapfzwischenwelle mittels der ersten Stirnradstufe mechanisch wirkverbunden sein. So ist nur eine Ausgangswelle und alternativ oder zusätzlich eine Leistungsschnittstelle bei der zweiten Elektromaschine notwendig, um beide
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Zapfwellen selektiv antreiben zu können. Es kann sich eine einfache und bauraumsparende Konstruktion ergeben. Die Bezeichnung Zapfschaltelement dient der Funktionszuordnung. Zapfschaltelemente können wie andere Schaltelemente ausgebildet sein. Beispielsweise sind die beiden Zapfschaltelemente reibschlüssig ausgebildet, um ein Anfahren und alternativ oder zusätzlich ein Zuschalten einer der beiden Zapfwelle, wenn bereits die andere Zapfwelle über die Zapfzwischenwelle angetrieben wird, zu ermöglichen. Die Antriebsvorrichtung kann einen Verbrennungsmotor mit einer Verbrennermotorwelle aufweisen, welcher dazu ausgebildet ist, eine Verbrennerantriebsleistung an der Verbrennermotorwelle bereitzustellen. Der Verbrennungsmotor kann beispielsweise als Dieselmotor ausgebildet sein. Die Verbrennermotorwelle kann beispielsweise mittels eines Verbrennerschaltelements mit der Zapfzwischenwelle mechanisch wirkverbindbar sein. Beispielsweis kann die Verbrennermotorwelle mittels des Verbrennerschaltelements mit der Zapfzwischenwelle drehfest verbindbar sein. Die Bezeichnung Verbrennerschaltelement dient der Funktionszuordnung. Das Verbrennerschaltelement kann wie andere Schaltelemente ausgebildet sein. Beispielsweise ist das Verbrennerschaltelement reibschlüssig ausgebildet. Beispielsweise kann die erste Zapfwelle über die Verbrennermotorwelle, das Verbrennerschaltelement und das erste Zapfschaltelement mit der Zapfzwischenwelle mechanisch wirkverbindbar sein. Beispielsweise kann die erste Zapfwelle mit der Verbrennermotorwelle mittels des ersten Zapfschaltelements drehfest verbindbar sein. So kann der Verbrennungsmotor eine oder beide Zapfwellen alleine oder mit der zweiten Elektromaschine antreiben. Insgesamt kann so eine besonders hohe Zapfleistung möglich sein. Der Verbrennungsmotor kann aber beispielsweise auch nicht angetrieben werden und dennoch die erste Zapfwelle von der zweiten Elektromaschine über die Verbrennermotorwelle angetrieben werden. Der Verbrennungsmotor kann beispielsweise auch die zweite Elektromaschine antreiben, um Strom für einen Energiespeicher oder die erste Elektromaschine zu erzeugen. Die zweite Elektromaschine fungiert dann als Generator. Die Verbrennermotorwelle kann sich beispielsweise durch den
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Verbrennungsmotor hindurch erstrecken, sodass ein Anschluss von weiteren Elementen an beiden axialen Enden möglich ist. In einer weiteren Ausführungsform der Antriebsvorrichtung ist es vorgesehen, dass die Antriebsvorrichtung eine zweite Fahrabtriebswelle aufweist. Die zweite Fahrabtriebswelle kann beispielsweise mit einer Vorderachse der Arbeitsmaschine mechanisch wirkverbunden sein. Die Antriebsvorrichtung kann dazu ausgebildet sein, eine Antriebsleistung von der ersten Motorwelle auf die zweite Fahrabtriebswelle zu übertragen. Durch die zweite Fahrabtriebswelle kann die Antriebsvorrichtung einen Allradantrieb bereitstellen. Die Antriebsvorrichtung kann für eine Drehmomentübertragung von der ersten Fahr- abtriebswelle an die zweite Fahrabtriebswelle ausgebildet sein. So kann einfach ein ungeregelter Allradantrieb bereitgestellt werden. Zudem kann so die Antriebsleistung an beide Fahrabtriebswellen einfach über das Fahrgetriebe übertragen werden. Die zweite Fahrabtriebswelle kann mit der ersten Fahrabtriebswelle mechanisch wirkver- bunden sein. Die zweite Fahrabtriebswelle kann aber auch mit der ersten Fahrab- triebswelle mechanisch wirkverbindbar sein. Die Antriebsvorrichtung kann beispiels- weise eine Allradstirnradstufe und ein Allradschaltelement aufweisen, wobei die erste Fahrabtriebswelle mit der zweiten Fahrabtriebswelle über die Allradstirnradstufe mit- tels des Allradschaltelements mechanisch wirkverbindbar ist. Die Bezeichnung All- radschaltelement und Allradstirnradstufe dient der Funktionszuordnung. Das Allrad- schaltelement kann wie andere Schaltelemente ausgebildet sein und die Allradstirn- radstufe kann wie andere Stirnradstufen ausgebildet sein. Beispielsweise ist das All- radschaltelement reibschlüssig ausgebildet und die Allradstirnradstufe einstufig. In einer weiteren Ausführungsform der Antriebsvorrichtung ist es vorgesehen, dass die Antriebsvorrichtung eine Allradstirnradstufe, ein Allradschaltelement, ein Zusatzleistungsschaltelement und eine dritte Elektromaschine mit einer dritten Motorwelle, welche dazu ausgebildet ist, eine dritte Antriebsleistung an der dritten Motorwelle bereitzustellen, aufweist. Die dritte Motorwelle kann mit der zweiten Fahrabtriebswelle mittels des Zusatzleistungsschaltelements mechanisch wirkverbindbar sein. Die erste Fahrabtriebswelle kann mit der zweiten
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Fahrabtriebswelle über die Allradstirnradstufe mittels des Allradschaltelements mechanisch wirkverbindbar sein. Dadurch kann die dritte Elektromaschine die erste Elektromaschine beim Fahrantrieb bei aktiviertem Allradantrieb unterstützen. Beim Fahren mit Allradantrieb kann die Fahreffizienz geringer sein, so dass eine größere Leistung erforderlich sein kann. Die dritte Elektromaschine kann diese dann bereitstellen, ohne dass die erste Elektromaschine entsprechend für nur selten auftretende Spitzenlasten beim Fahren mit Allradantrieb ausgelegt sein muss. Zudem kann durch die Aufteilung der Leistung auf die erste Elektromaschine und die dritte Elektromaschine ein zur Verfügung stehender Bauraum beispielsweise effizient und alternativ oder zusätzlich sehr flexibel genutzt werden. In einer weiteren Ausführungsform der Antriebsvorrichtung ist es vorgesehen, dass die Antriebsvorrichtung ein Summiergetriebe, eine Bremse und eine dritte Elektromaschine mit einer dritten Motorwelle, welche dazu ausgebildet ist, eine dritte Antriebsleistung an der dritten Motorwelle bereitzustellen, aufweist. Ein Summiergetriebe kann beispielsweise mehrere Eingangswellen aufweisen und eine Ausgangswelle, an welcher eine an den Eingangswellen zugeführte Antriebsleistung gemeinsam bereitgestellt wird. Das Summiergetriebe kann beispielsweise als Planetenradsatz ausgebildet sein. Eine Bremse kann ein Schaltelement sein, mittels welchem ein drehbares Element an einem stationären Bauteil festsetzbar ist. Die Bremse kann beispielsweise als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein. Der Planetenradsatz kann ein Sonnenrad, einen Planetenträger und ein Hohlrad aufweisen. An dem Planetenträger können ein oder mehrere Planetenräder drehbar gelagert sein. Der Planetenradsatz ist beispielsweise als Minus-Planetenradsatz ausgebildet. Jedes Planetenrad kämmt bei einem Minus-Planetenradsatz sowohl mit dem Hohlrad als auch dem Sonnenrad. Ein Drehmoment kann von der dritten Motorwelle an eine erste Eingangswelle des Summiergetriebes übertragbar sein. Die erste Eingangswelle des Summiergetriebes kann beispielsweise als Sonnenrad ausgebildet sein. Die erste Fahrabtriebswelle kann mit einer zweiten Eingangswelle des Summiergetriebes mechanisch wirkverbunden sein. Entsprechend kann die zweite Eingangswelle des Summiergetriebes über das Fahrgetriebe und die erste Fahrabtriebswelle mit der ersten Motorwelle mechanisch wirkverbindbar sein. Die zweite Eingangswelle des Summiergetriebes kann beispielsweise als Hohlrad
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 ausgebildet sein. Eine Ausgangswelle des Summiergetriebes kann mit der zweiten Fahrabtriebswelle permanent drehfest verbunden sein. Die Ausgangswelle des Summiergetriebes kann beispielsweise als Planetenträger ausgebildet sein. Mittels der dritten Elektromaschine kann so eine Übersetzung des Summiergetriebes verändert werden. Es ergibt sich ein regelbarer Allradantrieb, optional auch in leistungsverzweigter Ausführung. Die erste Eingangswelle des Summiergetriebes kann mittels der Bremse festsetzbar sein. Dadurch kann ein starrer Allradantrieb geschaltet werden, welcher besonders effizient sein kann. Bei der Nutzung des starren Allradantriebs kann die dritte Elektromaschine beispielsweise deaktiviert sein. In einer weiteren Ausführungsform der Antriebsvorrichtung ist es vorgesehen, dass die Antriebsvorrichtung ein Motorkoppelschaltelement aufweist. Die Bezeichnung Motorkoppelschaltelement dient der Funktionszuordnung. Motorkoppelschaltelemente können wie andere Schaltelemente ausgebildet sein. Beispielsweise sind jeweilige Motorkoppelschaltelemente reibschlüssig ausgebildet. Die erste Motorwelle kann mit der zweiten Motorwelle mittels des Motorkoppelschaltelements mechanisch wirkverbindbar sein, beispielsweise über eine Stirnradstufe. Die Wirkverbindung kann dabei auch wenigstens teilweise über eine Stirnradstufe erfolgen, über welcher die erste Motorwelle mit der ersten Fahrabtriebswelle mechanisch wirkverbindbar ist. Das Motorkoppelschaltelement kann beispielsweise an der Zapfzwischenwelle koaxial angeordnet sein, wobei die erste Motorwelle mit der Zapfzwischenwelle mittels des Motorkoppelschaltelements mechanisch wirkverbindbar ist. Durch das Motorkoppelschaltelement kann die erste Elektromaschine die zweite Elektromaschine beim Antreiben der Zapfwellen unterstützen. Durch das Motorkoppelschaltelement kann die zweite Elektromaschine die erste Elektromaschine beim Antreiben der Fahrantriebswellen unterstützen. Es ergeben sich neue Betriebsmodi. Zudem können jeweilige Elektromaschinen kleiner dimensioniert werden, da üblicherweise bei maximaler Zapflast nur mit geringen Geschwindigkeiten gefahren wird oder die Arbeitsmaschine auf der Stelle steht. Ebenso wird üblicherweise bei maximaler Fahrgeschwindigkeit keine oder nur eine geringe Zapflast benötigt. Zudem kann so auch eine Wegzapfwellenfunktion bereitgestellt werden.
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 In einer weiteren Ausführungsform der Antriebsvorrichtung ist es vorgesehen, dass die erste Motorwelle mit der zweiten Motorwelle mittels des Motorkoppelschaltelements über die erste Fahrstirnradstufe mechanisch wirkverbindbar ist. So kann beispielsweise auf eine zusätzliche Stirnradstufe verzichtet werden oder es werden zumindest weniger zusätzliche Zahnräder benötigt, um die erste Motorwelle mit der zweiten Motorwelle koppeln zu können. Stattdessen kann eine mechanische Wirkverbindung zwischen der ersten Motorwelle und der zweiten Motorwelle die erste Fahrstirnradstufe des Fahrgetriebes mitnutzen. Dabei ist keine Betätigung der Fahrschaltelemente des Fahrgetriebes erforderlich, um die Wirkverbindung zwischen der ersten Motorwelle und der zweiten Motorwelle herzustellen, wodurch das Fahrgetriebe weiter unabhängig geschaltet werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Antriebsvorrichtung so axial sehr kompakt sein. Das Motorkoppelschaltelement kann beispielsweise koaxial mit der Zapfzwischenwelle angeordnet sein. Es kann sich eine sehr kompakte Bauweise ergeben. In einer weiteren Ausführungsform der Antriebsvorrichtung ist es vorgesehen, dass die Antriebsvorrichtung ein erstes Motorkoppelschaltelement und ein zweites Motorkoppelschaltelement aufweist. Die erste Motorwelle kann mit der zweiten Motorwelle mittels des ersten Motorkoppelschaltelements mechanisch wirkverbindbar sein. Die erste Motorwelle kann mit der dritten Motorwelle mittels des zweiten Motorkoppelschaltelements mechanisch wirkverbindbar sein. Das erste Motorkoppelschaltelement kann von seiner Funktion also dem bei der vorherigen Ausführungsform beschriebenen Motorkoppelschaltelement entsprechen. Die erste Motorwelle kann mit der zweiten Motorwelle mittels des ersten Motorkoppelschaltelements auch über die erste Fahrstirnradstufe mechanisch wirkverbindbar sein, wie bereits oben bei der vorherigen Ausführungsform beschrieben. Durch die beiden Motorkoppelschaltelemente können die erste Elektromaschine und die dritte Elektromaschine die zweite Elektromaschine beim Antreiben der Zapfwellen unterstützen. Daneben kann die dritte Elektromaschine auch die erste Elektromaschine beim Antreiben der Fahrabtriebswellen unterstützen. Durch die beiden Motorkoppelschaltelemente kann die zweite Elektromaschine auch
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 die erste Elektromaschine beim Antreiben der Fahrantriebswellen unterstützen. Es ergeben sich neue Betriebsmodi und eine Wegzapfwellenfunktion. In einer weiteren Ausführungsform der Antriebsvorrichtung ist es vorgesehen, dass die Antriebsvorrichtung eine Arbeitshydraulikversorgungsvorrichtung, eine Systemhydraulikversorgungsvorrichtung und eine Hilfselektromaschine mit einer Hilfsmotorwelle aufweist. Eine Hilfselektromaschine kann als eine normale Elektromaschine ausgebildet sein. Die Hilfselektromaschine kann beispielsweise im Vergleich zu der ersten Elektromaschine und der zweiten Elektromaschine sowie optional auch anderen hier beschriebenen Elektromaschinen wesentlich weniger leistungsfähig sein. Die Hilfsmotorwelle kann eine normale Motorwelle sein, welche lediglich zur Zuordnung so bezeichnet wurde. Die Arbeitshydraulikversorgungsvorrichtung kann dazu ausgebildet sein, eine Arbeitshydraulik mit Druck zu versorgen. Mit der Arbeitshydraulik können beispielsweise jeweilige Werkzeuge der Arbeitsmaschine, wie eine Schaufel, betätigt werden. Eine Arbeitshydraulikversorgungsvorrichtung kann beispielsweise eine Konstantpumpe und eine Verstellpumpe aufweisen, welche gemeinsam durch eine Welle angetrieben werden. Eine Arbeitshydraulikversorgungsvorrichtung kann aber beispielsweise auch nur eine Verstellpumpe aufweisen. Die Systemhydraulikversorgungsvorrichtung kann dazu ausgebildet sein, jeweilige Steuerhydrauliken mit Druck zu versorgen. Beispielsweise kann die Systemhydraulikversorgungsvorrichtung einen Getriebeöldruck und einen Druck zum Betätigen jeweiliger Schaltelemente der Antriebsvorrichtung bereitstellen. Die Systemhydraulikversorgungsvorrichtung kann beispielsweise eine Konstantpumpe für den Getriebeöldruck und eine Konstantpumpe für den Schaltelementebetätigungsdruck aufweisen, welche gemeinsam durch eine Welle angetrieben werden. Die Systemhydraulikversorgungsvorrichtung kann auch nur eine Konstantpumpe aufweisen. Die Systemhydraulikversorgungsvorrichtung und die Arbeitshydraulikvorrichtung können separate Vorrichtungen sein. Jeweilige damit versorgte Ölkreisläufe können fluidisch zumindest in einem Druckbereich getrennt sein. Die Systemhydraulikversorgungsvorrichtung kann beispielsweise mittels einer Stirnradstufe über die Zapfzwischenwelle mit der zweiten Motorwelle mechanisch wirkverbunden sein.
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Beispielsweise wird die Hilfselektromaschine beim Betrieb der Arbeitsmaschine immer mit einer vorbestimmten Mindestdrehzahl betrieben, um eine Betätigung jeweiliger Schaltelemente zu ermöglichen. Die zweite Elektromaschine kann deshalb im Betrieb der Arbeitsmaschine in bestimmten Betriebszuständen stillstehen, was effizient sein kann. Zudem kann ein Modul aus Hilfselektromaschine und Systemhydraulikversorgungsvorrichtung eine flexible Bauraumausnutzung unabhängig von sonstigen Komponenten der Antriebsvorrichtung ermöglichen. Zudem kann die zweite Elektromaschine weniger leistungsfähig dimensioniert werden. Die Hilfselektromaschine und die zweite Elektromaschine können so besonders effizient betrieben werden, beispielsweise während üblicher Arbeitszyklen der Arbeitsmaschine seltener in ineffizienten Betriebspunkten. Die Hilfsmotorwelle kann permanent drehfest mit einer Eingangswelle der Systemhydraulikversorgungsvorrichtung verbunden sein. So kann ein so gebildetes Modul frei von Schaltelementen und Stirnradstufen sein. Sofern die Systemhydraulikversorgungsvorrichtung dagegen von der zweiten Elektromaschine angetrieben wird, kann beispielsweise die zweite Elektromaschine beim Betrieb der Arbeitsmaschine immer mit einer vorbestimmten Mindestdrehzahl betrieben werden, um eine Betätigung jeweiliger Schaltelemente zu ermöglichen. In einer weiteren Ausführungsform der Antriebsvorrichtung ist es vorgesehen, dass die Antriebsvorrichtung eine Arbeitshydraulikversorgungsvorrichtung und eine Systemhydraulikversorgungsvorrichtung aufweist. Die zweite Motorwelle kann mit der Arbeitshydraulikversorgungsvorrichtung und mit der Systemhydraulikversorgungsvorrichtung mechanisch wirkverbunden sein. So kann auf eine Hilfselektromaschine verzichtet werden. Die Antriebsvorrichtung kann so beispielsweise besonders kompakt sein und wenige Elektromaschinen benötigen. Bei dieser Ausgestaltung kann die zweite Elektromaschine im Betrieb der Arbeitsmaschine beispielsweise immer mit einer Mindestdrehzahl laufen. In einer weiteren Ausführungsform der Antriebsvorrichtung ist es vorgesehen, dass die Antriebsvorrichtung eine zweite Stirnradstufe aufweist. Die Arbeitshydraulikversorgungsvorrichtung kann mit einer Welle der ersten Stirnradstufe
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 permanent drehfest verbunden sein. Die Arbeitshydraulikversorgungsvorrichtung kann im Drehmomentfluss von der zweiten Antriebsleistung vor der Zapfzwischenwelle angeordnet sein. Die Systemhydraulikversorgungsvorrichtung kann über die erste Stirnradstufe und die zweite Stirnradstufe mit der zweiten Motorwelle mechanisch wirkverbunden sein. Es können sich besonders effiziente Drehzahlverhältnisse ergeben, obwohl die zweite Elektromaschine sowohl die Systemhydraulikversorgungsvorrichtung als auch die Arbeitshydraulikversorgungsvorrichtung antreibt. Die erste Stirnradstufe und die zweite Stirnradstufe können ein gemeinsames Zahnrad aufweisen, welches beispielsweise permanent drehfest mit der Zapfzwischenwelle verbunden ist. So kann die Antriebsvorrichtung besonders wenige Zahnräder aufweisen. In einer weiteren Ausführungsform der Antriebsvorrichtung ist es vorgesehen, dass das erste Fahrschaltelement als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildet ist. So kann über das erste Fahrschaltelement einfach angefahren werden. Alternativ oder zusätzlich ist das zweite Fahrschaltelement als reibschlüssiges Schaltelement ausge- bildet. Das dritte Fahrschaltelement kann als formschlüssiges Schaltelement ausge- bildet sein. Das vierte Fahrschaltelement kann als formschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein. Dabei kann das zweite Fahrschaltelement das dritte und vierte Schaltelement von der ersten Elektromaschine entkoppeln, um ein lastfreies Schal- ten zu ermöglichen und damit den problemlosen Einsatz der formschlüssigen Schalt- elemente. Formschlüssige Schaltelemente sind kompakt und kostengünstig. Zudem sind formschlüssige Schaltelemente sehr effizient. So kann bei hohen Übersetzungs- stufen mit einem hohen Wirkungsgrad gefahren werden und trotzdem bedarfsgerecht zwischen einem zweiten und dritten Gang gewechselt werden. In einer weiteren Ausführungsform der Antriebsvorrichtung ist es vorgesehen, dass das dritte Fahrschaltelement und das vierte Fahrschaltelement gemeinsam als ein Doppelschaltelement ausgebildet sind. Dadurch können das dritte Fahrschaltelement und das vierte Fahrschaltelement wenig Bauraum benötigen und zudem einfach an- gesteuert werden. Beispielsweise können das dritte Fahrschaltelement und das vierte Fahrschaltelement als Doppelsynchronisierung ausgebildet sein. Das Doppel- schaltelement kann eine Neutralstellung aufweisen. Dadurch können die zweite
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Fahrstirnradstufe und die dritte Fahrstirnradstufe gleichzeitig von der Ausgangswelle des Fahrgetriebes entkoppelt werden, wodurch Schleppverluste in Gängen ohne Be- teiligung dieser Fahrstirnradstufen und im Leerlauf besonders gering sein können. Al- ternativ kann das Doppelschaltelement keine Neutralstellung aufweisen. Dadurch kann das durch das dritte Fahrschaltelement und das vierte Fahrschaltelement gebil- dete Doppelschaltelement besonders einfach und kompakt sein. Trotzdem kann das Fahrgetriebe einen Leerlauf bereitstellen, indem das erste Fahrschaltelement und das zweite Fahrschaltelement geöffnet sind. Das Doppelschaltelement kann dage- gen frei von einer Schaltstellung sein, welcher einem gleichzeitigen Schließen des dritten Fahrschaltelements und des vierten Fahrschaltelements entspricht. In einer weiteren Ausführungsform der Antriebsvorrichtung ist es vorgesehen, dass das erste Fahrschaltelement koaxial mit der zweiten Fahrabtriebswelle angeordnet ist. Dadurch können Schleppverluste gering sein, indem beispielsweise die erste Fahrstirnradstufe von der ersten Fahrabtriebswelle abgekoppelt werden kann. Alter- nativ oder zusätzlich ist das dritte Fahrschaltelement koaxial mit der zweiten Fahrab- triebswelle angeordnet und das vierte Fahrschaltelement koaxial mit der zweiten Fahrabtriebswelle. So können Schleppverluste ebenfalls gering sein, indem bei- spielsweise die zweite Fahrstirnradstufe und die dritte Fahrstirnradstufe von der ers- ten Fahrabtriebswelle abgekoppelt werden kann. Das zweite Fahrschaltelement kann beispielsweise koaxial mit der Eingangswelle des Fahrgetriebes angeordnet sein. Dadurch kann das Fahrgetriebe besonders kompakt sein. Ein zweiter Aspekt betrifft eine Arbeitsmaschine. Die Arbeitsmaschine weist eine An- triebsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt auf. Jeweilige Vorteile und weitere Merk- male sind der Beschreibung des ersten Aspekts zu entnehmen, wobei Ausgestaltun- gen des ersten Aspekts auch Ausgestaltungen des zweiten Aspekts und umgekehrt bilden. Die Arbeitsmaschine weist eine Antriebsachse und in einer weiteren Ausführungs- form zusätzlich noch eine weitere Antriebsachse auf. Ein Drehmoment kann von der ersten Fahrabtriebswelle an die erste Antriebsachse übertragbar sein. Ein Drehmo- ment kann von der zweiten Fahrabtriebswelle, sofern vorhanden, an die weitere
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Antriebsachse übertragbar sein. Die Antriebsachse ist beispielsweise als Hinterachse der Arbeitsmaschine ausgebildet. Die weitere Antriebsachse ist beispielsweise als Vorderachse der Arbeitsmaschine ausgebildet. An jeder Antriebsachse sind bei- spielsweise an gegenüberliegenden Enden Räder angeordnet. Jede Antriebsachse kann ein Achsdifferential aufweisen und alternativ oder zusätzlich ein Radgetriebe pro Rad aufweisen. Die Arbeitsmaschine kann eine Fahrbremse aufweisen, welche beispielsweise an der Hinterachse angeordnet ist. Die Arbeitsmaschine kann auch für jede Antriebsachse eine Fahrbremse aufweisen. Kurze Beschreibung der Figuren Fig.1 veranschaulicht schematisch eine erste Ausführungsform einer An- triebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine mit zwei Elektromaschinen. Fig.2 veranschaulicht schematisch eine zweite Ausführungsform einer An- triebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine, welche zusätzlich einen Verbrennungsmotor aufweist. Fig.3 veranschaulicht schematisch eine dritte Ausführungsform einer An- triebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine, bei welcher die Elektroma- schinen im Vergleich zur ersten Ausführungsform anders angebunden sind. Fig.4 veranschaulicht schematisch eine vierte Ausführungsform einer An- triebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine, bei welcher eine Arbeitshyd- raulikversorgungsvorrichtung und eine Systemhydraulikversorgungsvor- richtung im Vergleich zur ersten Ausführungsform anders angebunden sind. Fig.5 veranschaulicht schematisch eine fünfte Ausführungsform einer An- triebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine, bei welcher eine erste Mo- torwelle und eine zweiten Motorwelle miteinander mechanisch wirkver- bindbar sind.
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Fig.6 veranschaulicht schematisch eine sechste Ausführungsform einer An- triebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine, welche eine Hilfselektroma- schine aufweist, mittels welcher die Systemhydraulikversorgungsvor- richtung antreibbar ist. Fig.7 veranschaulicht schematisch eine siebte Ausführungsform einer An- triebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine, welche eine dritte Elektro- maschine aufweist, mittels welcher zusätzlich eine zweite Fahrab- triebswelle antreibbar ist. Fig.8 veranschaulicht schematisch eine achte Ausführungsform einer An- triebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine, bei welcher im Vergleich zur siebten Ausführungsform die Motorwellen anders wirkverbindbar sind. Fig.9 veranschaulicht schematisch eine neunte Ausführungsform einer An- triebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine, welche eine dritte Elektro- maschine und ein Summiergetriebe aufweist, um einen regelbaren All- radantrieb in leistungsverzweigter Ausführung bereitzustellen. Fig.10 veranschaulicht schematisch eine zehnte Ausführungsform einer An- triebsvorrichtung für eine Arbeitsmaschine, bei welcher im Vergleich zur neunten Ausführungsform die dritte Motorwelle mit der ersten Motor- welle mechanisch wirkverbindbar ist. Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen Fig.1 veranschaulicht schematisch eine Antriebsvorrichtung 10 einer Arbeitsma- schine. Die Antriebsvorrichtung 10 weist eine erste Elektromaschine EM1 mit einer ersten Motorwelle 12 auf, welche dazu ausgebildet ist, eine erste Antriebsleistung an der ersten Motorwelle 12 bereitzustellen. Die Antriebsvorrichtung 10 weist eine zweite Elektromaschine EM2 mit einer zweiten Motorwelle 14 auf, welche dazu aus- gebildet ist, eine zweite Antriebsleistung an der zweiten Motorwelle 14
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 bereitzustellen. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel der ersten Ausführungsform sind die beiden Elektromaschinen EM1, EM2 für eine gleiche Drehzahl ausgebildet und weisen die im Wesentlichen gleiche Leistung auf. Die Antriebsvorrichtung weist eine erste Fahrabtriebswelle 16 und eine zweite Fahrabtriebswelle 18 auf. Die erste Fahrabtriebswelle 16 ist mit einer Hinterachse 20 mechanisch wirkverbunden. Die Hinterachse 20 weist ein Achsdifferential 22, beidseitig eine Fahrbremse 24, beidsei- tig ein Radgetriebe 26 und beidseitig ein Rad 28 auf. Über die erste Fahrab- triebswelle 16 ist die Hinterachse 20 für ein Fahren mit der Arbeitsmaschine antreib- bar. Die zweite Fahrabtriebswelle 18 ist mit einer nicht dargestellten Vorderachse mechanisch wirkverbunden. Die zweite Fahrabtriebswelle 18 ist über eine Allradstirn- radstufe 30 mittels eines Allradschaltelements AS mit der ersten Fahrabtriebswelle 16 mechanisch wirkverbindbar. So kann ein starrer Allradantrieb zugeschaltet wer- den, um die Arbeitsmaschine für das Fahren mit der Hinterachse 20 und der Vorder- achse zusammen anzutreiben. Die erste Motorwelle 12 ist mittels eines Fahrgetriebes 32 mit der ersten Fahrab- triebswelle 16 mechanisch wirkverbindbar. Das Fahrgetriebe 32 weist eine Eingangs- welle 34, eine Ausgangswelle 36, eine erste Fahrstirnradstufe FST1, eine zweite Fahrstirnradstufe FST2, eine dritte Fahrstirnradstufe FST3, ein erstes Fahrschaltele- ment FS1, ein zweites Fahrschaltelement FS2, ein drittes Fahrschaltelement FS3, ein viertes Fahrschaltelement FS4 und eine Zwischenwelle 38 auf. Das erste Fahr- schaltelement FS1 und das zweite Fahrschaltelement FS2 sind reibschlüssig ausge- bildet. Das erste Fahrschaltelement FS1 ist koaxial mit der ersten Fahrabtriebswelle 16 angeordnet. Das zweite Fahrschaltelement FS2 ist koaxial mit der Eingangswelle 34 des Fahrgetriebes 32 angeordnet. Das dritte Fahrschaltelement FS3 und das vierte Fahrschaltelement FS4 sind als gemeinsames Doppelschaltelement in Form einer Doppelsynchronisierung ausgebildet. Die Doppelsynchronisierung ist koaxial mit der Ausgangswelle 36 des Fahrgetriebes 32 angeordnet. Die Ausgangswelle 36 des Fahrgetriebes 32 ist mit der ersten Fahrabtriebswelle 16 permanent drehfest ver- bunden. Die Eingangswelle 34 des Fahrgetriebes 32 ist mit der ersten Motorwelle 12 mechanisch wirkverbunden, im Falle der ersten Ausführungsform durch eine perma- nent drehfeste Verbindung. Die Eingangswelle 34 des Fahrgetriebes 32 ist über die erste Fahrstirnradstufe FST1 mittels des ersten Fahrschaltelements FS1 mit der
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Ausgangswelle 36 mechanisch wirkverbindbar. Die Eingangswelle 34 des Fahrgetrie- bes 32 ist mittels des zweiten Fahrschaltelements FS2 mit der Zwischenwelle 38 drehfest verbindbar. Die Zwischenwelle 38 ist über die zweite Fahrstirnradstufe FST2 mittels des dritten Fahrschaltelements FS3 mit der Ausgangswelle 36 des Fahrgetrie- bes 32 mechanisch wirkverbindbar. Die Zwischenwelle 38 ist stattdessen auch über die dritte Fahrstirnradstufe FST3 mittels des vierten Fahrschaltelements FS4 mit der Ausgangswelle 36 des Fahrgetriebes 32 mechanisch wirkverbindbar. So können drei Übersetzungsstufen durch das Fahrgetriebe 32 mit hohem Wirkungsgrad bereitge- stellt werden. Eine zweite und eine dritte Übersetzungsstufe kann an dem Doppel- schaltelement durch Öffnen des zweiten Fahrschaltelements lastfrei gewechselt wer- den. Ein gleichzeitiges Schließen des dritten Fahrschaltelements FS3 und des vier- ten Fahrschaltelements FS4 ist nicht möglich. So können drei Übersetzungsstufen durch das Fahrgetriebe 32 bereitgestellt werden. Bei der ersten Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 10 können diese drei Über- setzungsstufen sehr frei ausgelegt werden. Die Antriebsvorrichtung weist eine erste Zapfwelle 40 und eine zweite Zapfwelle 42 auf. Die erste Zapfwelle 40 ist als Frontzapfwelle ausgebildet. Die zweite Zapfwelle 42 ist als Heckzapfwelle ausgebildet. Mit der zweiten Zapfwelle 42 ist ein zweistufi- ges Zapfgetriebe 60 verbunden. Mit der ersten Zapfwelle 40 ist ein nicht gezeigtes weiteres Zapfgetriebe verbunden. Mit den beiden Zapfwellen 40, 42 können zwei An- baugeräte mit Zapfleistung versorgt werden. Dazu ist die zweite Motorwelle 14 mit der ersten Zapfwelle 40 und mit der zweiten Zapfwelle 42 mechanisch wirkverbind- bar. Die zweite Motorwelle 14 ist mittels einer ersten Stirnradstufe 44 mit einer Zapf- zwischenwelle 46 mechanisch wirkverbunden. Die Zapfzwischenwelle 46 ist frontsei- tig mit der ersten Zapfwelle 40 mittels eines ersten Zapfschaltelements ZF1 drehfest verbindbar. Die Zapfzwischenwelle 46 ist heckseitig mit der zweiten Zapfwelle 42 mit- tels eines zweiten Zapfschaltelements ZF2 drehfest verbindbar. Die Antriebsvorrichtung 10 weist eine Arbeitshydraulikversorgungsvorrichtung 48 und eine Systemhydraulikversorgungsvorrichtung 50 auf. Die Arbeitshydraulikversor- gungsvorrichtung 48 weist eine Konstantpumpe 52 und eine Verstellpumpe 54 auf.
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Die Arbeitshydraulikversorgungsvorrichtung 48 ist dazu ausgebildet, eine Arbeitshyd- raulik mit Druck zu versorgen, um ein Werkzeug hydraulisch betätigen zu können. Die Systemhydraulikversorgungsvorrichtung 50 weist zwei Konstantpumpen 56 auf. Die Systemhydraulikversorgungsvorrichtung 50 ist dazu ausgebildet, einen System- druck zum Betätigen der Schaltelemente der Antriebsvorrichtung 10 und zur Betäti- gung einer Lenkung bereitzustellen sowie einen Getriebeöldruck bereitzustellen. Die Systemhydraulikversorgungsvorrichtung 50 und die Arbeitshydraulikversorgungsvor- richtung 48 sind gemeinsam mittels einer Stirnradstufe 58 über die Zapfzwischen- welle 46 und die erste Stirnradstufe 44 mit der zweiten Motorwelle 14 mechanisch wirkverbunden. Die zweite Elektromaschine EM2 läuft im Betrieb der Arbeitsma- schine bei der ersten Ausführungsform immer mit einer Mindestdrehzahl, um einen minimalen Systemdruck bereitzustellen. Fig.2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 10, welche ähnlich zu der ersten Ausführungsform ist. Es werden entsprechend nur Unterschiede be- schrieben. Bei der zweiten Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 10 ist zusätzlich ein Ver- brennungsmotor 200 mit einer Verbrennermotorwelle 202, welche sich axial durch den Verbrennungsmotor 200 hindurch erstreckt, vorgesehen. Die Verbrennungsmo- torwelle 202 ist mit der Zapfzwischenwelle 46 mittels eines Verbrennerschaltele- ments VS drehfest verbindbar. So ist die zweite Elektromaschine EM2 durch den Verbrennungsmotor 200 als Generator antreibbar. Die erste Zapfwelle 40 ist mittels des ersten Zapfschaltelements ZF1 mit der Verbrennungsmotorwelle 202 drehfest verbindbar. So kann die erste Zapfwelle 40 durch den Verbrennungsmotor 200 oder auch, bei geschlossenem Verbrennerschaltelement VS, weiterhin durch die zweite Elektromaschine EM2 angetrieben werden. Der Verbrennungsmotor 200 kann in wei- teren Ausführungsformen, welche in den Fig.3 bis Fig.10 gezeigt sind, so ebenfalls vorgesehen sein. Fig.3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 10, welche ähnlich zu der ersten Ausführungsform ist. Es werden entsprechend nur Unterschiede be- schrieben.
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Bei der dritten Ausführungsform ist die erste Motorwelle 12 mit der Eingangswelle 34 nicht permanent drehfest, sondern über eine einstufige Stirnradstufe 500 mechanisch wirkverbunden. Die erste Stirnradstufe 44, welche die zweite Motorwelle 14 mit der Zapfzwischenwelle 46 mechanisch wirkverbindet, ist in der dritten Ausführungsform zweistufig statt einstufig, wie bei der ersten Ausführungsform, ausgebildet. Durch diese zusätzliche Übersetzung können im Vergleich zu der ersten Ausfüh- rungsform bei der dritten Ausführungsform die beiden Elektromaschinen EM1, EM2 für ein höheres Drehzahlniveau ausgebildet sein. Dadurch sind die beiden Elektro- maschinen EM1, EM2 bei der fünften Ausführungsform radial kompakter. Die beiden Elektromaschinen EM1, EM2 sind bei der ersten Ausführungsform dagegen axial kür- zer. Fig.4 zeigt eine vierte Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 10, welche ähnlich zu der dritten Ausführungsform ist. Es werden entsprechend nur Unterschiede be- schrieben. Bei der vierten Ausführungsform ist die Arbeitshydraulikversorgungsvorrichtung 48 mit einer Welle 600 der zweistufig ausgebildeten ersten Stirnradstufe 44 permanent drehfest verbunden. Die Systemhydraulikversorgungsvorrichtung 50 ist über die erste Stirnradstufe 44 und eine zweite Stirnradstufe 602 mit der zweiten Motorwelle 14 me- chanisch wirkverbunden. Die erste Stirnradstufe 44 und die zweite Stirnradstufe 602 weisen ein gemeinsames Zahnrad 604 auf, welches permanent drehfest mit der Zapfzwischenwelle 46 verbunden ist. Außerdem ist die Stirnradstufe 500, welche die erste Motorwelle 12 mit der Eingangswelle 34 des Fahrgetriebes 32 verbindet, bei der vierten Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 10 mehrstufig ausgebildet. Es ergibt sich eine stärkere radiale Verschachtelung, so dass die vierte Ausführungs- form der Antriebsvorrichtung 10 axial sehr kurz baut. Dabei wird ein radialer Bauraum genutzt, der bei herkömmlichen Arbeitsmaschinen mit Verbrennungsmotor von einem Treibstofftank benötigt wird. Zudem ergeben sich bessere Drehzahlniveaus an der Arbeitshydraulikversorgungsvorrichtung 48 und der
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Systemhydraulikversorgungsvorrichtung 50. Entsprechend kann auf zwei unter- schiedliche Übersetzungsstufen bei dem Zapfgetriebe 60 verzichtet werden. Das Zapfgetriebe 60 ist bei der vierten Ausführungsform deshalb als einfache Stirnrad- stufe ohne Schaltelement ausgebildet. Die zweite Elektromaschine EM2 ist bei der vierten Ausführungsform für höhere Drehzahlen ausgelegt als die erste Elektroma- schine EM1. Fig.5 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 10, welche ähnlich zu der vierten Ausführungsform ist. Es werden entsprechend nur Unterschiede be- schrieben. Bei der fünften Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 10 ist zusätzlich ein erstes Motorkoppelschaltelement MS1 vorgesehen. Die erste Motorwelle 12 ist mit der zwei- ten Motorwelle 14 mittels des ersten Motorkoppelschaltelements MS1 mechanisch wirkverbindbar. In der gezeigten Ausführungsform ist dabei die erste Fahrstirnrad- stufe FST1 über das erste Motorkoppelschaltelement MS1 mit der Zapfzwischen- welle 46 mechanisch wirkverbindbar. An der Zapfzwischenwelle 46 ist dafür ein Zahnrad 702 gelagert, welches mit einem Zahnrad der ersten Fahrstirnradstufe FST1 kämmt. Dadurch kann auf eine zusätzliche vollständige und separate Stirnradstufe für die Wirkverbindbarkeit von der ersten Motorwelle 12 mit der zweiten Motorwelle 14 verzichtet werden. Das erste Motorkoppelschaltelement MS1 ist an der Zapfzwi- schenwelle 46 angeordnet und dazu ausgebildet, das Zahnrad 702 mit der Zapfzwi- schenwelle 46 schaltbar drehfest zu verbinden. Entsprechend können sich die erste Elektromaschine 12 und die zweite Elektroma- schine 14 gegenseitig beim Antreiben der beiden Zapfwellen 40, 42 und der beiden Fahrabtriebswellen 16, 18 unterstützen. So kann eine Gesamtsystemleistung gerin- ger sein, da die Arbeitsmaschine üblicherweise keine maximale Zapfleistung und ma- ximale Fahrleistung gleichzeitig zur Verfügung stellen muss. In dem gezeigten Bei- spiel ist die zweite Elektromaschine EM2 deshalb für eine geringere Maximalleistung als die erste Elektromaschine EM1 ausgebildet. Entsprechend ist die zweite Elektro- maschine EM2 bei der fünften Ausführungsform besonders klein. Zudem wird so eine Wegzapfwellenfunktion bereitgestellt.
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Fig.6 zeigt eine sechste Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 10, welche ähnlich zu der fünften Ausführungsform ist. Es werden entsprechend nur Unterschiede be- schrieben. Bei der sechsten Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 10 ist die Systemhydrau- likversorgungsvorrichtung 50 nicht durch die zweite Elektromaschine EM2 angetrie- ben. Entsprechend entfällt auch die zweite Stirnradstufe 602. Stattdessen weist die sechste Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 10 eine Hilfselektromaschine HM mit einer Hilfsmotorwelle 900 auf. Die Hilfsmotorwelle 900 ist mit der Systemhydrau- likversorgungsvorrichtung 50 mechanisch wirkverbunden, in dem gezeigten Beispiel indem die Hilfsmotorwelle 900 permanent drehfest mit der Antriebswelle der Sys- temhydraulikversorgungsvorrichtung 50 verbunden ist. Dadurch kann die Systemhyd- raulikversorgungsvorrichtung 50 unabhängig angeordnet und angetrieben werden. Dies verbessert die Flexibilität bei der Bauraumnutzung. Zudem kann die zweite Elektromaschine EM2 so abgeschaltet werden, wenn keine Zapfleistung oder Unter- stützung des Fahrantriebs durch die zweite Elektromaschine EM2 benötigt wird. Die Hilfselektromaschine HM wird statt der zweiten Elektromaschine EM2 im Betrieb der Arbeitsmaschine mit einer Mindestdrehzahl betrieben. So kann die zweite Elektroma- schine EM2 häufiger in einem effizienten Betriebspunkt betrieben werden. Eine Maxi- malleistung der Hilfselektromaschine HM ist wesentlich geringer als jeweils die der beiden Elektromaschinen EM1, EM2. Fig.7 zeigt eine siebte Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 10, welche ähnlich zu der fünften Ausführungsform ist. Es werden entsprechend nur Unterschiede be- schrieben. Die siebte Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 10 weist zusätzliche eine dritte Elektromaschine EM3 mit einer dritten Motorwelle 1000 auf. Die dritte Elektroma- schine EM3 ist dazu ausgebildet, eine dritte Antriebsleistung an der dritten Motor- welle bereitzustellen. Die dritte Motorwelle 1000 ist über eine hier mehrstufig ausge- bildete Stirnradstufe 1002 mittels eines Zusatzleistungsschaltelements ZL mit der
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 zweiten Fahrabtriebswelle 18 mechanisch wirkverbindbar. Die dritte Elektromaschine EM3 ist für eine geringere Leistung ausgelegt als die erste Elektromaschine EM1. Bei der siebten Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 10 kann zusätzlich zu einer starren Allradfunktion eine regelbare Allradfunktion bereitgestellt werden. Bei betätig- tem Allradschaltelement AS werden die beiden Antriebsachsen mit festem Drehzahl- verhältnis angetrieben. Durch Betätigen des Zusatzleistungsschaltelements ZL und bei geschlossenem Allradschaltelement AS kann die dritte Elektromaschine EM3 die erste Elektromaschine EM1 beim Antreiben sowohl der beiden Zapfwellen 40, 42 als auch der beiden Fahrabtriebswellen 16, 18 unterstützen. Entsprechend kann die erste Elektromaschine in dieser Ausführungsform für eine geringere Leistung ausge- legt sein, wodurch Bauraum und Kosten gespart werden können. Bei unbetätigem Allradschaltelement AS aber betätigtem Zusatzleistungsschaltelement ZL kann die dritte Elektromaschine EM3 die zweite Fahrabtriebswelle 18 unabhängig von der ers- ten Fahrabtriebswelle 16 antreiben. So kann ein Drehzahlverhältnis von der zweiten Fahrabtriebswelle 18 zu der ersten Fahrabtriebswelle 16 variiert werden für einen re- gelbaren Allradantrieb. Fig.8 zeigt eine achte Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 10, welche ähnlich zu der siebten Ausführungsform ist. Es werden entsprechend nur Unterschiede be- schrieben. Bei der achten Ausführungsform ist die dritte Motorwelle 1000 mit der zweiten Motor- welle 14 mittels eines zweiten Motorkoppelschaltelements MS2 mechanisch wirkver- bindbar. Dafür ist eine Stirnradstufe 1100 vorgesehen, welche ein mit der dritten Mo- torwelle 1000 permanent drehfest verbundenes Zahnrad der Stirnradstufe 1002 nutzt. Die erste Motorwelle 12 kann bei der achten Ausführungsform ebenfalls weiter- hin mit der zweiten Motorwelle 14 mechanisch wirkverbunden werden. Sofern also das erste Motorkoppelschaltelement MS1 und das zweite Motorkoppelschaltelement MS2 betätigt sind, kann die Antriebsleistung von der ersten Elektromaschine EM1 und der zweiten Elektromaschine EM3 an die Zapfzwischenwelle 46 übertragen wer- den.
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 In der achten Ausführungsform sind die erste Elektromaschine EM1 und die dritte Elektromaschine EM3 so ausgelegt, dass nur zusammen eine maximale benötigte Fahrleistung bereitstellbar ist. Dadurch ist die Antriebsvorrichtung 10 der achten Aus- führungsform kompakt und kostengünstig. Fig.9 zeigt eine neunte Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 10, welche ähnlich zu der siebten Ausführungsform ist. Es werden entsprechend nur Unterschiede be- schrieben. Bei der neunten Ausführungsform sind die erste Elektromaschine EM1 und die dritte Elektromaschine EM3 so verbunden, dass die Antriebsvorrichtung 10 elektrisch leis- tungsverzweigt ist und einen variablen Allradantrieb bereitstellen kann. Das Zusatz- leistungsschaltelement ZL entfällt. Zusätzlich ist ein Summiergetriebe 1200 vorgese- hen, welches als Minus-Planetenradsatz mit einem Sonnenrad 1202 als erste Ein- gangswelle, einem Hohlrad 1204 als zweite Eingangswelle und einem Planetenträger 1206 als Ausgangswelle ausgebildet ist. An dem Planetenträger sind mehrere Plane- tenräder 1208 drehbar gelagert, welche jeweils mit dem Sonnenrad 1202 und dem Hohlrad 1204 kämmen. Die dritte Motorwelle 1000 ist über die Stirnradstufe 1002 mit der Sonnenrad 1202 mechanisch wirkverbunden. Die erste Fahrabtriebswelle 16 ist über die Allradstirn- radstufe 30 mit dem Hohlrad 1204 mechanisch wirkverbunden, sodass über das Fahrgetriebe 32 ein Drehmoment von der ersten Motorwelle 12 an die zweite Ein- gangswelle des Summiergetriebes 1200 übertragbar ist. Der Planetenträger 1206 ist permanent drehfest mit der zweiten Fahrabtriebswelle 18 verbunden. Mit der dritten Elektromaschine EM3 kann somit ein Übersetzungsverhältnis an dem Summierge- triebe 1204 variiert werden. Die dritte Elektromaschine EM3 ist für geringe Lasten ausgelegt, da damit im Wesentlichen nur das Übersetzungsverhältnis variiert wird. Das Sonnenrad 1202 des Summiergetriebes 1200 ist mittels einer zusätzlichen Bremse 1210 festsetzbar. Dadurch kann ein starrer Allradantrieb bereitgestellt wer- den, welcher ein effizientes Fahren ohne Stützen durch die dritte Elektromaschine EM3 erlaubt.
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Fig.10 zeigt eine zehnte Ausführungsform der Antriebsvorrichtung 10, welche im Wesentlichen eine Kombination der achten Ausführungsform mit der neunten Aus- führungsform ist. Es werden entsprechend nur Unterschiede beschrieben. Bei der zehnten Ausführungsform sind ebenfalls das erste Motorkoppelschaltelement MS1 und das zweite Motorkoppelschaltelement MS2 vorgesehen, wie bei der achten Ausführungsform. Die dritte Motorwelle 1000 ist so mit der ersten Motorwelle 12 mit- tels des zweiten Motorkoppelschaltelements MS2 mechanisch wirkverbindbar. Die erste Motorwelle 12 ist so mit der zweiten Motorwelle 14 mittels des ersten Motorkop- pelschaltelement MS1 mechanisch wirkverbindbar. Zudem ist bei der zehnten Ausführungsform das Summiergetriebe 1200 vorgesehen, wie bei der neunten Ausführungsform. Die dritte Motorwelle 1000 ist über die Stirn- radstufe 1002 mit dem Sonnenrad 1202 mechanisch wirkverbunden. Die erste Fahr- abtriebswelle 16 ist wie in der neunten Ausführungsform über die Allradstirnradstufe 30 mit dem Hohlrad 1204 mechanisch wirkverbunden, sodass über das Fahrgetriebe 32 ein Drehmoment von der ersten Motorwelle 12 an die zweite Eingangswelle des Summiergetriebes 1200 übertragbar ist. Der Planetenträger 1206 ist permanent dreh- fest mit der zweiten Fahrabtriebswelle 18 verbunden.
ZF Friedrichshafen AG File 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Drive device for a work machine Technical field The present invention relates to a drive device for a work machine, which has two electric machines. State of the art Drive devices for work machines must enable efficient and reliable operation of the work machine under various ground conditions and work cycles. If the machine is driven purely by an internal combustion engine, complex, expensive and large mechanical and alternatively or additionally hydraulic components are necessary. Presentation of the invention A first aspect of the invention relates to a drive device for a work machine. A drive device can, for example, form part of a drive train. The work machine can be used as an agricultural machine, e.g. B. be designed as a tractor, as a construction machine or as a special vehicle. Examples of a work machine are a wheel loader and a tractor, in which the respective wheels can be driven by drive power from the drive device. Attachments can usually be mounted on work machines, which can also be driven by the work machine. The work machine can provide a power tap for this purpose. The drive device has a first electric machine with a first motor shaft. The first electric machine is designed to provide a first drive power on the first motor shaft. The drive device has a second electric machine with a second motor shaft. The second electric machine is designed to provide a second drive power to the second motor shaft ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12. Each of the electric machines has, for example, only one motor shaft. The designation as the second motor shaft serves to assign it to the second electric machine. The electric machines can be designed to convert electrical energy into mechanical energy. Optionally, the electric machines can each be designed for recuperation. An electric machine can be designed, for example, as an asynchronous motor or synchronous motor. For example, the drive device has a power source, such as a rechargeable battery. The energy source can be used to supply the two electric machines with electricity for their operation. The drive device can have an associated inverter for each electric machine, which controls a drive power output of the electric machine. Each electric machine of the drive device can also have an associated energy source. The drive device has a first drive output shaft. For example, part of the drive power generated by the electric motors can be output on the first drive output shaft, for example to an assigned drive axle of the work machine. The first travel output shaft can, for example, be mechanically operatively connected to a rear axle of the work machine. A travel output shaft can, for example, be mechanically operatively connected to the associated drive axle of the work machine via an axle differential. Alternatively or additionally, for example, a mechanical active connection via respective bevel gears is also possible. A travel output shaft can form an output shaft of the drive device. The drive device can be designed to transmit drive power from the first motor shaft to the first drive output shaft. The first motor shaft can be mechanically operatively connected to the first drive output shaft by means of a drive gear. The drive device can have the driving gear. The drive transmission can be designed to provide different ratios between the first motor shaft and the first drive output shaft. The driving gear can also be designed to have a ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 to interrupt torque transmission from the first motor shaft to the first drive output shaft, for example in the event of a certain switching state. This can provide an idle. The drive device has a first PTO shaft and a second PTO shaft. Power take-off can be provided on a PTO shaft. The first PTO shaft can be designed, for example, as a front PTO shaft. The second PTO shaft can be designed as a rear PTO shaft. For example, attachments can be supplied with mechanical power from the work machine on each PTO shaft. The drive device can, for example, be designed to drive the PTO shaft at a substantially constant speed, for example one of two predetermined PTO shaft speeds. The drive device can alternatively or additionally be designed, for example, to drive the PTO shaft at variable speeds. The drive device can be designed to selectively separate a drive power transmission to one of the two or both PTO shafts. The second motor shaft can be mechanically operatively connected to the first PTO shaft and to the second PTO shaft. For example, in a first switching state, the second motor shaft can only be mechanically operatively connected to the first PTO shaft. For example, in a second switching state, the second motor shaft can only be mechanically operatively connected to the second PTO shaft. For example, the second motor shaft can be mechanically operatively connected to the first PTO shaft and the second PTO shaft in a third switching state. For example, in a fourth switching state, the second motor shaft can not be mechanically operatively connected to either of the two PTO shafts. In the fourth switching state, the second electric machine can drive auxiliary units such as hydraulic pumps without driving an attachment or one of the two PTO shafts. In the fourth switching state, in certain embodiments, the second electric machine can alternatively or additionally drive a travel drive shaft without driving an attachment. ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 The drive device can take advantage of the fact that electric machines can only allow more flexible use of the work machine's installation space compared to a drive device with an internal combustion engine. This means that the work machine can now have two PTO shafts, with only one or both PTO shafts being driven during operation. This makes it possible to use or at least attach two attachments at the same time. For example, the two attachments are only driven by the second electric machine. So, even if the mechanical structure is largely the same compared to a work machine with only an internal combustion engine, no additional motor needs to be provided to drive the second PTO shaft. There may be an additional power interface for the second PTO. The drive of the two PTO shafts can be integrated into a central drive. The transmission has an input shaft, an output shaft, a first travel spur gear stage, a second travel spur gear stage, a third travel spur gear stage, a first travel shift element, a second travel shift element, a third travel shift element, a fourth travel shift element and an intermediate shaft. The output shaft of the drive transmission is permanently connected to the first drive output shaft in a rotationally fixed manner. The input shaft of the drive gear is mechanically connected to the first motor shaft. For example, the input shaft of the transmission can be permanently connected in a rotationally fixed manner to the first motor shaft or can be mechanically operatively connected via a spur gear stage. The input shaft of the travel transmission can be mechanically operatively connected to the output shaft via the first travel spur gear stage by means of the first travel switching element. The input shaft of the drive transmission can be connected in a rotationally fixed manner to the intermediate shaft by means of the second drive switching element. The intermediate shaft can be mechanically operatively connected to the output shaft of the travel transmission via the second travel spur gear stage by means of the third travel switching element. The intermediate shaft can be mechanically operatively connected to the output shaft of the travel transmission via the third travel spur gear stage by means of the fourth travel switching element. The result is a compact transmission with simple and cost-effective mechanical components, which can provide three different gear ratios with a fixed gear ratio. In this way, respective torque requirements can be adapted to respective ZF Friedrichshafen AG File 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Electric machines can be very small, which means they can be very compact radially. In addition, the transmission can provide idle speed. In addition, the third driving switching element and the fourth driving switching element can be switched without load, whereby their wear can be particularly low. In addition, drag losses can be low with this design. Overall, the space requirement is also small, so that the second electric machine can drive the two PTO shafts and further mechanical couplings can be provided. The designation drive switching element is used to assign functions. Driving switching elements can be designed like other switching elements. The intermediate shaft is, for example, arranged coaxially with the input shaft of the transmission. The drive device can have a first power take-off gear and alternatively or additionally a second power take-off gear. A power take-off gear can be designed to provide a mechanical operative connection between a power take-off shaft and an attachment, for example with different gear ratios. Even if the two PTO shafts are driven together, the first PTO shaft can have a different speed than the second PTO shaft. In addition, it may be possible to operate the second electric machine at a particularly efficient operating point. For example, each power take-off gear can be designed to provide two different gear ratios. The drive device can be designed to be expanded modularly. In this way, a standardized drive device can be adapted to different customer requirements. Examples of modular extensions can be found in the embodiments described below. The modular expansion of the drive device can take place before installation in the work machine. In another embodiment, the modular expansion can also take place after the drive device has been installed in the work machine. If two elements are mechanically connected, they are directly or indirectly coupled to one another in such a way that a movement of one element causes a reaction of the other element. For example, a mechanical active connection can be achieved through a positive or frictional connection ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12. In the case of a mechanical active connection, one or more spur gear stages can be involved in the drive power transmission. For example, the mechanical active connection can correspond to a meshing of corresponding toothings of two elements. Additional elements, for example one or more spur gear stages, can be provided between the elements. A permanently rotationally fixed connection between two elements is understood to mean a connection in which the two elements are essentially rigidly coupled to one another in all intended states. This also includes a frictional connection, in which intentional or unwanted slippage can occur. Permanently non-rotatably connected elements can be present as individual components connected to one another in a non-rotatable manner or in one piece. A connection between two elements via another element can mean that this additional element is involved in an indirect active connection between the two elements. For example, this element can be arranged in the flow of force between these two elements. A connection between two elements via two or more elements can mean that these additional elements are all involved in an indirect active connection between the two elements. A switchable connection can enable torque transmission between two elements in one state, for example through a rigid coupling, and essentially interrupt this torque transmission in another state. For this purpose, a corresponding switching element can be provided between the two elements. If a torque can be transferred from one element to another element, actuation of a switching element may be necessary for this, for example in order to establish a mechanical operative connection. However, if a torque can be transferred from one element to another element, this can also be possible in all intended states of the drive device, ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12, for example, independently of the respective switching states of the respective switching elements. A spur gear stage can, for example, be designed in one or more stages. A single-stage spur gear stage can, for example, have two gears that mesh with one another. A two-stage spur gear stage can, for example, have three gears that mesh with each other in pairs. A switching element can, for example, be designed to be frictionally or positively locking. An example of a frictional switching element is a multi-plate clutch. An example of a positive switching element is a claw clutch. A switching element can be closed, for example, by actuation. For example, a switching element can be actuated with oil pressure to enable torque transmission between two elements. A switching element can be designed to separate a mechanical operative connection between two elements in one state. A switching element can also be designed as a double switching element, which selectively connects a first element to a second or third element. Optionally, a double switching element can have a neutral position. The drive device can have a control device for controlling the switching elements and thus switching respective operating modes. In a further embodiment of the drive device, it is provided that the drive device has an intermediate PTO shaft and a first spur gear stage. The intermediate PTO shaft can be mechanically operatively connected to the first PTO shaft by means of a first PTO switching element. For example, the intermediate PTO shaft can be connected in a rotationally fixed manner to the first PTO shaft by means of the first PTO switching element. The intermediate PTO shaft can be mechanically operatively connected to the second PTO shaft by means of a second PTO switching element. For example, the intermediate PTO shaft can be connected in a rotationally fixed manner to the second PTO shaft by means of the second PTO switching element. The second motor shaft can be mechanically operatively connected to the intermediate PTO shaft by means of the first spur gear stage. So only one output shaft and alternatively or additionally a power interface on the second electric machine are necessary to both ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 to be able to drive PTO shafts selectively. A simple and space-saving construction can result. The designation tap switching element is used to assign functions. Tap switching elements can be designed like other switching elements. For example, the two PTO switching elements are designed to be frictionally engaged in order to enable starting and, alternatively or additionally, switching on one of the two PTO shafts when the other PTO shaft is already being driven via the intermediate PTO shaft. The drive device can have an internal combustion engine with a combustion engine shaft, which is designed to provide combustion engine drive power on the combustion engine shaft. The internal combustion engine can be designed, for example, as a diesel engine. The combustion engine shaft can be mechanically operatively connected to the intermediate PTO shaft, for example by means of a combustion switching element. For example, the combustion engine shaft can be connected in a rotationally fixed manner to the intermediate PTO shaft by means of the combustion switching element. The name combustion switching element is used to assign functions. The combustion engine switching element can be designed like other switching elements. For example, the combustion engine switching element is designed to be frictionally engaged. For example, the first PTO shaft can be mechanically operatively connected to the intermediate PTO shaft via the combustion engine shaft, the combustion engine switching element and the first PTO switching element. For example, the first PTO shaft can be connected in a rotationally fixed manner to the combustion engine shaft by means of the first PTO switching element. The internal combustion engine can drive one or both PTO shafts alone or with the second electric machine. Overall, a particularly high power output can be achieved. However, the internal combustion engine can, for example, not be driven and the first PTO shaft can still be driven by the second electric machine via the internal combustion engine shaft. The internal combustion engine can, for example, also drive the second electric machine in order to generate electricity for an energy storage device or the first electric machine. The second electric machine then acts as a generator. The combustion engine shaft can, for example, through the ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 extend through the internal combustion engine so that additional elements can be connected to both axial ends. In a further embodiment of the drive device, it is provided that the drive device has a second drive output shaft. The second travel output shaft can, for example, be mechanically operatively connected to a front axle of the work machine. The drive device can be designed to transmit drive power from the first motor shaft to the second drive output shaft. The drive device can provide all-wheel drive through the second drive output shaft. The drive device can be designed for torque transmission from the first travel output shaft to the second travel output shaft. In this way, an unregulated all-wheel drive can easily be provided. In addition, the drive power can be easily transmitted to both drive output shafts via the drive gear. The second travel output shaft can be mechanically operatively connected to the first travel output shaft. However, the second travel output shaft can also be mechanically operatively connected to the first travel output shaft. The drive device can, for example, have an all-wheel spur gear stage and an all-wheel shifting element, wherein the first drive output shaft can be mechanically operatively connected to the second drive output shaft via the all-wheel spur gear stage by means of the all-wheel shift element. The designation four-wheel switching element and four-wheel spur gear stage serves to assign functions. The all-wheel switching element can be designed like other switching elements and the all-wheel spur gear stage can be designed like other spur gear stages. For example, the all-wheel shifting element is designed to be frictionally engaged and the all-wheel spur gear stage is single-stage. In a further embodiment of the drive device, it is provided that the drive device has an all-wheel spur gear stage, an all-wheel switching element, an additional power switching element and a third electric machine with a third motor shaft, which is designed to provide a third drive power on the third motor shaft. The third motor shaft can be mechanically operatively connected to the second drive output shaft by means of the additional power switching element. The first travel output shaft can be connected to the second ZF Friedrichshafen AG File 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Travel output shaft can be mechanically operatively connected via the all-wheel spur gear stage using the all-wheel switching element. As a result, the third electric machine can support the first electric machine in driving when all-wheel drive is activated. Driving efficiency may be lower when driving with four-wheel drive, so greater power may be required. The third electric machine can then provide this without the first electric machine having to be designed for peak loads that only occur rarely when driving with all-wheel drive. In addition, by dividing the power between the first electric machine and the third electric machine, the available installation space can, for example, be used efficiently and alternatively or additionally very flexibly. In a further embodiment of the drive device, it is provided that the drive device has a summation gear, a brake and a third electric machine with a third motor shaft, which is designed to provide a third drive power on the third motor shaft. A summation gear can, for example, have a plurality of input shafts and an output shaft on which drive power supplied to the input shafts is provided together. The summing gear can be designed, for example, as a planetary gear set. A brake can be a switching element by means of which a rotatable element can be fixed to a stationary component. The brake can be designed, for example, as a frictional switching element. The planetary gear set can have a sun gear, a planet carrier and a ring gear. One or more planet gears can be rotatably mounted on the planet carrier. The planetary gear set is designed, for example, as a minus planetary gear set. In a minus planetary gear set, each planet gear meshes with both the ring gear and the sun gear. A torque can be transferable from the third motor shaft to a first input shaft of the summing gear. The first input shaft of the summing gear can be designed, for example, as a sun gear. The first drive output shaft can be mechanically operatively connected to a second input shaft of the summing gear. Accordingly, the second input shaft of the summation gear can be mechanically operatively connected to the first motor shaft via the drive gear and the first drive output shaft. The second input shaft of the summing gear can be used, for example, as a ring gear ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12. An output shaft of the summation gear can be permanently connected in a rotationally fixed manner to the second drive output shaft. The output shaft of the summing gear can be designed, for example, as a planet carrier. Using the third electric machine, a translation of the summing gear can be changed. The result is an adjustable all-wheel drive, optionally also in a power-split version. The first input shaft of the summing gear can be locked using the brake. This allows a rigid all-wheel drive to be switched, which can be particularly efficient. When using the rigid all-wheel drive, the third electric machine can be deactivated, for example. In a further embodiment of the drive device it is provided that the drive device has a motor coupling switching element. The name motor coupling switching element is used to assign functions. Motor coupling switching elements can be designed like other switching elements. For example, respective motor coupling switching elements are designed to be frictionally engaged. The first motor shaft can be mechanically operatively connected to the second motor shaft by means of the motor coupling switching element, for example via a spur gear stage. The active connection can also take place at least partially via a spur gear stage, via which the first motor shaft can be mechanically operatively connected to the first travel output shaft. The motor coupling switching element can, for example, be arranged coaxially on the intermediate PTO shaft, wherein the first motor shaft can be mechanically operatively connected to the intermediate PTO shaft by means of the motor coupling switching element. Through the motor coupling switching element, the first electric machine can support the second electric machine in driving the PTO shafts. Through the motor coupling switching element, the second electric machine can support the first electric machine in driving the travel drive shafts. New operating modes emerge. In addition, respective electric machines can be dimensioned smaller, since usually only low speeds are driven at maximum power take-off load or the machine stands on the spot. Likewise, at maximum driving speed, no or only a small power take-off load is usually required. In addition, a ground speed PTO function can also be provided. ZF Friedrichshafen AG File 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 In a further embodiment of the drive device, it is provided that the first motor shaft can be mechanically operatively connected to the second motor shaft by means of the motor coupling switching element via the first travel spur gear stage. For example, an additional spur gear stage can be dispensed with or at least fewer additional gears are required in order to be able to couple the first motor shaft with the second motor shaft. Instead, a mechanical active connection between the first motor shaft and the second motor shaft can also use the first spur gear stage of the transmission. In this case, no actuation of the drive switching elements of the transmission is required to establish the operative connection between the first motor shaft and the second motor shaft, whereby the transmission can continue to be shifted independently. Alternatively or additionally, the drive device can be axially very compact. The motor coupling switching element can, for example, be arranged coaxially with the intermediate PTO shaft. A very compact design can result. In a further embodiment of the drive device, it is provided that the drive device has a first motor coupling switching element and a second motor coupling switching element. The first motor shaft can be mechanically operatively connected to the second motor shaft by means of the first motor coupling switching element. The first motor shaft can be mechanically operatively connected to the third motor shaft by means of the second motor coupling switching element. The function of the first motor coupling switching element can therefore correspond to the motor coupling switching element described in the previous embodiment. The first motor shaft can also be mechanically operatively connected to the second motor shaft by means of the first motor coupling switching element via the first travel spur gear stage, as already described above in the previous embodiment. Through the two motor coupling switching elements, the first electric machine and the third electric machine can support the second electric machine in driving the PTO shafts. In addition, the third electric machine can also support the first electric machine in driving the travel output shafts. Thanks to the two motor coupling switching elements, the second electric machine can also ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 support the first electric machine in driving the travel drive shafts. This results in new operating modes and a ground speed PTO function. In a further embodiment of the drive device, it is provided that the drive device has a working hydraulic supply device, a system hydraulic supply device and an auxiliary electric machine with an auxiliary motor shaft. An auxiliary electric machine can be designed as a normal electric machine. The auxiliary electric machine can, for example, be significantly less powerful compared to the first electric machine and the second electric machine and optionally also other electric machines described here. The auxiliary motor shaft can be a normal motor shaft, which was only designated as such for identification purposes. The working hydraulic supply device can be designed to supply working hydraulics with pressure. For example, the work hydraulics can be used to operate the respective tools of the work machine, such as a shovel. A working hydraulic supply device can, for example, have a fixed displacement pump and a variable displacement pump, which are driven together by a shaft. However, a working hydraulic supply device can also have, for example, only one variable displacement pump. The system hydraulic supply device can be designed to supply pressure to respective control hydraulics. For example, the system hydraulic supply device can provide a transmission oil pressure and a pressure for actuating respective switching elements of the drive device. The system hydraulic supply device can, for example, have a constant pump for the transmission oil pressure and a constant pump for the switching element actuation pressure, which are driven together by a shaft. The system hydraulic supply device can also have only one fixed displacement pump. The system hydraulic supply device and the working hydraulic device may be separate devices. Respective oil circuits supplied with this can be fluidically separated at least in a pressure range. The system hydraulic supply device can be mechanically operatively connected to the second motor shaft, for example by means of a spur gear stage via the intermediate PTO shaft. ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 For example, the auxiliary electric machine is always operated at a predetermined minimum speed when operating the work machine in order to enable the respective switching elements to be actuated. The second electric machine can therefore stand still in certain operating states during operation of the work machine, which can be efficient. In addition, a module consisting of an auxiliary electric machine and a system hydraulic supply device can enable flexible use of installation space independently of other components of the drive device. In addition, the second electric machine can be dimensioned to be less powerful. The auxiliary electric machine and the second electric machine can thus be operated particularly efficiently, for example during normal working cycles of the work machine and less frequently in inefficient operating points. The auxiliary motor shaft can be permanently connected in a rotationally fixed manner to an input shaft of the system hydraulic supply device. A module formed in this way can be free of switching elements and spur gear stages. If, on the other hand, the system hydraulic supply device is driven by the second electric machine, the second electric machine can, for example, always be operated at a predetermined minimum speed when the work machine is being operated in order to enable the respective switching elements to be actuated. In a further embodiment of the drive device, it is provided that the drive device has a working hydraulic supply device and a system hydraulic supply device. The second motor shaft can be mechanically operatively connected to the working hydraulic supply device and to the system hydraulic supply device. This means there is no need for an auxiliary electric machine. The drive device can, for example, be particularly compact and require few electric machines. In this embodiment, the second electric machine can, for example, always run at a minimum speed when the work machine is operating. In a further embodiment of the drive device, it is provided that the drive device has a second spur gear stage. The working hydraulic supply device can be equipped with a shaft of the first spur gear stage ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 must be permanently connected in a rotationally fixed manner. The working hydraulic supply device can be arranged in front of the intermediate PTO shaft in the torque flow from the second drive power. The system hydraulic supply device can be mechanically operatively connected to the second motor shaft via the first spur gear stage and the second spur gear stage. Particularly efficient speed ratios can result, although the second electric machine drives both the system hydraulic supply device and the working hydraulic supply device. The first spur gear stage and the second spur gear stage can have a common gear, which is, for example, permanently connected to the intermediate PTO shaft in a rotationally fixed manner. The drive device can therefore have a particularly small number of gears. In a further embodiment of the drive device it is provided that the first driving switching element is designed as a frictional switching element. This means you can easily start driving using the first drive switching element. Alternatively or additionally, the second driving switching element is designed as a frictional switching element. The third driving switching element can be designed as a positive switching element. The fourth driving switching element can be designed as a positive switching element. The second driving switching element can decouple the third and fourth switching elements from the first electric machine in order to enable load-free switching and thus problem-free use of the positive switching elements. Positive switching elements are compact and cost-effective. In addition, positive switching elements are very efficient. This means you can drive with high gear ratios with a high level of efficiency and still switch between second and third gear as needed. In a further embodiment of the drive device, it is provided that the third drive shift element and the fourth drive shift element are designed together as a double shift element. As a result, the third driving switching element and the fourth driving switching element require little installation space and can also be easily controlled. For example, the third driving shift element and the fourth driving shift element can be designed as a double synchronization. The double switching element can have a neutral position. This allows the second ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 The driving spur gear stage and the third driving spur gear stage are decoupled from the output shaft of the transmission at the same time, as a result of which drag losses can be particularly low in gears without the involvement of these driving spur gear stages and when idling. Alternatively, the double switching element may not have a neutral position. As a result, the double switching element formed by the third driving switching element and the fourth driving switching element can be particularly simple and compact. Nevertheless, the drive transmission can provide idling by opening the first drive shift element and the second drive shift element. The double switching element, on the other hand, can be free of a switching position which corresponds to a simultaneous closing of the third driving switching element and the fourth driving switching element. In a further embodiment of the drive device, it is provided that the first drive switching element is arranged coaxially with the second drive output shaft. As a result, drag losses can be low, for example by decoupling the first drive gear stage from the first drive output shaft. Alternatively or additionally, the third travel switching element is arranged coaxially with the second travel output shaft and the fourth travel switching element is arranged coaxially with the second travel output shaft. Drag losses can also be low, for example by decoupling the second travel spur gear stage and the third travel spur gear stage from the first travel output shaft. The second drive switching element can, for example, be arranged coaxially with the input shaft of the drive transmission. This allows the driving gear to be particularly compact. A second aspect concerns a work machine. The work machine has a drive device according to the first aspect. Respective advantages and further features can be found in the description of the first aspect, with embodiments of the first aspect also forming embodiments of the second aspect and vice versa. The work machine has a drive axle and, in a further embodiment, an additional drive axle. A torque can be transferable from the first drive output shaft to the first drive axle. A torque can be transferred from the second travel output shaft, if present, to the other one ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Drive axle can be transferable. The drive axle is designed, for example, as the rear axle of the work machine. The further drive axle is designed, for example, as the front axle of the work machine. For example, wheels are arranged at opposite ends on each drive axle. Each drive axle can have an axle differential and, alternatively or additionally, have a wheel drive per wheel. The work machine can have a driving brake, which is arranged, for example, on the rear axle. The work machine can also have a driving brake for each drive axle. Brief description of the figures Fig. 1 schematically illustrates a first embodiment of a drive device for a work machine with two electric machines. 2 schematically illustrates a second embodiment of a drive device for a work machine, which additionally has an internal combustion engine. 3 schematically illustrates a third embodiment of a drive device for a work machine, in which the electric machines are connected differently compared to the first embodiment. 4 schematically illustrates a fourth embodiment of a drive device for a work machine, in which a work hydraulic supply device and a system hydraulic supply device are connected differently compared to the first embodiment. 5 schematically illustrates a fifth embodiment of a drive device for a work machine, in which a first motor shaft and a second motor shaft can be mechanically operatively connected to one another. ZF Friedrichshafen AG File 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Fig. 6 schematically illustrates a sixth embodiment of a drive device for a work machine, which has an auxiliary electric machine by means of which the system hydraulic supply device can be driven. 7 schematically illustrates a seventh embodiment of a drive device for a work machine, which has a third electric machine, by means of which a second drive output shaft can also be driven. 8 schematically illustrates an eighth embodiment of a drive device for a work machine, in which the motor shafts can be operatively connected differently compared to the seventh embodiment. 9 schematically illustrates a ninth embodiment of a drive device for a work machine, which has a third electric machine and a summation gear in order to provide a controllable all-wheel drive in a power-split design. 10 schematically illustrates a tenth embodiment of a drive device for a work machine, in which, in comparison to the ninth embodiment, the third motor shaft can be mechanically operatively connected to the first motor shaft. Detailed description of embodiments FIG. 1 schematically illustrates a drive device 10 of a work machine. The drive device 10 has a first electric machine EM1 with a first motor shaft 12, which is designed to provide a first drive power to the first motor shaft 12. The drive device 10 has a second electric machine EM2 with a second motor shaft 14, which is designed to provide a second drive power to the second motor shaft 14 ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12. In the exemplary embodiment of the first embodiment shown, the two electric machines EM1, EM2 are designed for the same speed and have essentially the same power. The drive device has a first drive output shaft 16 and a second drive output shaft 18. The first drive output shaft 16 is mechanically operatively connected to a rear axle 20. The rear axle 20 has an axle differential 22, a driving brake 24 on both sides, a wheel drive 26 on both sides and a wheel 28 on both sides. The rear axle 20 can be driven via the first drive output shaft 16 for driving the work machine. The second drive output shaft 18 is mechanically operatively connected to a front axle, not shown. The second drive output shaft 18 can be mechanically operatively connected to the first drive output shaft 16 via an all-wheel spur gear stage 30 by means of an all-wheel shifting element AS. A rigid all-wheel drive can thus be switched on in order to drive the work machine for driving with the rear axle 20 and the front axle together. The first motor shaft 12 can be mechanically operatively connected to the first travel output shaft 16 by means of a travel gear 32. The transmission 32 has an input shaft 34, an output shaft 36, a first travel gear stage FST1, a second travel gear stage FST2, a third travel gear stage FST3, a first travel shift element FS1, a second travel shift element FS2, a third travel shift element FS3, a fourth travel shift element FS4 and an intermediate shaft 38. The first driving switching element FS1 and the second driving switching element FS2 are designed to be frictionally engaged. The first drive switching element FS1 is arranged coaxially with the first drive output shaft 16. The second drive switching element FS2 is arranged coaxially with the input shaft 34 of the drive transmission 32. The third driving switching element FS3 and the fourth driving switching element FS4 are designed as a common double switching element in the form of a double synchronization. The double synchronization is arranged coaxially with the output shaft 36 of the transmission 32. The output shaft 36 of the drive transmission 32 is permanently connected in a rotationally fixed manner to the first drive output shaft 16. The input shaft 34 of the travel gear 32 is mechanically operatively connected to the first motor shaft 12, in the case of the first embodiment by a permanent, rotationally fixed connection. The input shaft 34 of the transmission 32 is connected to the first driving gear stage FST1 by means of the first driving switching element FS1 ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Output shaft 36 mechanically operatively connectable. The input shaft 34 of the transmission 32 can be connected in a rotationally fixed manner to the intermediate shaft 38 by means of the second drive switching element FS2. The intermediate shaft 38 can be mechanically operatively connected to the output shaft 36 of the travel gear 32 via the second travel spur gear stage FST2 by means of the third travel switching element FS3. Instead, the intermediate shaft 38 can also be mechanically operatively connected to the output shaft 36 of the travel transmission 32 via the third travel spur gear stage FST3 by means of the fourth travel switching element FS4. In this way, three transmission stages can be provided by the transmission 32 with high efficiency. A second and a third gear ratio can be changed load-free on the double switching element by opening the second driving switching element. It is not possible to close the third travel switching element FS3 and the fourth travel switching element FS4 at the same time. So three gear ratios can be provided by the transmission 32. In the first embodiment of the drive device 10, these three transmission stages can be designed very freely. The drive device has a first PTO shaft 40 and a second PTO shaft 42. The first PTO shaft 40 is designed as a front PTO shaft. The second PTO shaft 42 is designed as a rear PTO shaft. A two-stage power take-off gear 60 is connected to the second PTO shaft 42. A further power take-off gear, not shown, is connected to the first PTO shaft 40. With the two PTO shafts 40, 42, two attachments can be supplied with PTO power. For this purpose, the second motor shaft 14 can be mechanically operatively connected to the first PTO shaft 40 and to the second PTO shaft 42. The second motor shaft 14 is mechanically operatively connected to an intermediate PTO shaft 46 by means of a first spur gear stage 44. The intermediate PTO shaft 46 can be connected in a rotationally fixed manner at the front to the first PTO shaft 40 by means of a first PTO switching element ZF1. The intermediate PTO shaft 46 can be connected in a rotationally fixed manner at the rear to the second PTO shaft 42 by means of a second PTO switching element ZF2. The drive device 10 has a working hydraulic supply device 48 and a system hydraulic supply device 50. The working hydraulic supply device 48 has a fixed displacement pump 52 and a variable displacement pump 54. ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 The working hydraulic supply device 48 is designed to supply a working hydraulic system with pressure in order to be able to hydraulically operate a tool. The system hydraulic supply device 50 has two fixed displacement pumps 56. The system hydraulic supply device 50 is designed to provide a system pressure for actuating the switching elements of the drive device 10 and for actuating a steering system, as well as to provide a transmission oil pressure. The system hydraulic supply device 50 and the working hydraulic supply device 48 are together mechanically operatively connected to the second motor shaft 14 by means of a spur gear stage 58 via the intermediate PTO shaft 46 and the first spur gear stage 44. The second electric machine EM2 always runs at a minimum speed during operation of the work machine in the first embodiment in order to provide a minimum system pressure. Fig.2 shows a second embodiment of the drive device 10, which is similar to the first embodiment. Accordingly, only differences are described. In the second embodiment of the drive device 10, an internal combustion engine 200 with an internal combustion engine shaft 202, which extends axially through the internal combustion engine 200, is additionally provided. The internal combustion engine shaft 202 can be connected in a rotationally fixed manner to the intermediate PTO shaft 46 by means of a combustion engine switching element VS. The second electric machine EM2 can be driven by the internal combustion engine 200 as a generator. The first PTO shaft 40 can be connected in a rotationally fixed manner to the internal combustion engine shaft 202 by means of the first PTO switching element ZF1. The first PTO shaft 40 can thus be driven by the internal combustion engine 200 or, when the combustion switching element VS is closed, by the second electric machine EM2. The internal combustion engine 200 can also be provided in this way in further embodiments, which are shown in FIGS. 3 to 10. Fig.3 shows a third embodiment of the drive device 10, which is similar to the first embodiment. Accordingly, only differences are described. ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 In the third embodiment, the first motor shaft 12 is not permanently rotationally fixed to the input shaft 34, but is mechanically operatively connected via a single-stage spur gear stage 500. The first spur gear stage 44, which mechanically connects the second motor shaft 14 to the intermediate PTO shaft 46, is designed in two stages in the third embodiment instead of in one stage, as in the first embodiment. As a result of this additional translation, the two electric machines EM1, EM2 can be designed for a higher speed level in the third embodiment compared to the first embodiment. As a result, the two electric machines EM1, EM2 are radially more compact in the fifth embodiment. In contrast, the two electric machines EM1, EM2 are axially shorter in the first embodiment. Fig.4 shows a fourth embodiment of the drive device 10, which is similar to the third embodiment. Accordingly, only differences are described. In the fourth embodiment, the working hydraulic supply device 48 is permanently connected in a rotationally fixed manner to a shaft 600 of the two-stage first spur gear stage 44. The system hydraulic supply device 50 is mechanically operatively connected to the second motor shaft 14 via the first spur gear stage 44 and a second spur gear stage 602. The first spur gear stage 44 and the second spur gear stage 602 have a common gear 604, which is permanently connected to the intermediate PTO shaft 46 in a rotationally fixed manner. In addition, the spur gear stage 500, which connects the first motor shaft 12 to the input shaft 34 of the drive transmission 32, is designed in multiple stages in the fourth embodiment of the drive device 10. This results in a stronger radial nesting, so that the fourth embodiment of the drive device 10 is very short axially. This uses a radial installation space that is required by a fuel tank in conventional work machines with internal combustion engines. In addition, there are better speed levels on the working hydraulic supply device 48 and the ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 System hydraulic supply device 50. Accordingly, two different gear ratios can be dispensed with in the power take-off gear 60. In the fourth embodiment, the power take-off gear 60 is therefore designed as a simple spur gear stage without a switching element. In the fourth embodiment, the second electric machine EM2 is designed for higher speeds than the first electric machine EM1. Fig.5 shows a fifth embodiment of the drive device 10, which is similar to the fourth embodiment. Accordingly, only differences are described. In the fifth embodiment of the drive device 10, a first motor coupling switching element MS1 is additionally provided. The first motor shaft 12 can be mechanically operatively connected to the second motor shaft 14 by means of the first motor coupling switching element MS1. In the embodiment shown, the first driving spur gear stage FST1 can be mechanically operatively connected to the intermediate PTO shaft 46 via the first motor coupling switching element MS1. For this purpose, a gear 702 is mounted on the intermediate PTO shaft 46, which meshes with a gear of the first driving spur gear stage FST1. This makes it possible to dispense with an additional complete and separate spur gear stage for the effective connection of the first motor shaft 12 to the second motor shaft 14. The first motor coupling switching element MS1 is arranged on the intermediate PTO shaft 46 and is designed to connect the gear 702 to the intermediate PTO shaft 46 in a switchable, rotation-proof manner. Accordingly, the first electric machine 12 and the second electric machine 14 can support each other in driving the two PTO shafts 40, 42 and the two travel output shafts 16, 18. The overall system performance can be lower because the machine usually does not have to provide maximum power take-off and maximum driving performance at the same time. In the example shown, the second electric machine EM2 is therefore designed for a lower maximum power than the first electric machine EM1. Accordingly, the second electric machine EM2 is particularly small in the fifth embodiment. In addition, a ground speed PTO function is provided. ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Fig.6 shows a sixth embodiment of the drive device 10, which is similar to the fifth embodiment. Accordingly, only differences are described. In the sixth embodiment of the drive device 10, the system hydraulic supply device 50 is not driven by the second electric machine EM2. Accordingly, the second spur gear stage 602 is also omitted. Instead, the sixth embodiment of the drive device 10 has an auxiliary electric machine HM with an auxiliary motor shaft 900. The auxiliary motor shaft 900 is mechanically operatively connected to the system hydraulic supply device 50, in the example shown by the auxiliary motor shaft 900 being permanently connected in a rotationally fixed manner to the drive shaft of the system hydraulic supply device 50. This allows the system hydraulic supply device 50 to be arranged and driven independently. This improves flexibility in the use of installation space. In addition, the second electric machine EM2 can be switched off if no power take-off or support of the travel drive is required by the second electric machine EM2. The auxiliary electric machine HM is operated at a minimum speed instead of the second electric machine EM2 when the work machine is operating. This means that the second electric machine EM2 can be operated more frequently at an efficient operating point. A maximum power of the auxiliary electric machine HM is significantly lower than that of the two electric machines EM1, EM2. Fig. 7 shows a seventh embodiment of the drive device 10, which is similar to the fifth embodiment. Accordingly, only differences are described. The seventh embodiment of the drive device 10 additionally has a third electric machine EM3 with a third motor shaft 1000. The third electric machine EM3 is designed to provide a third drive power on the third motor shaft. The third motor shaft 1000 is connected via a multi-stage spur gear stage 1002 by means of an additional power switching element ZL ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 second travel output shaft 18 can be mechanically connected. The third electric machine EM3 is designed for a lower power than the first electric machine EM1. In the seventh embodiment of the drive device 10, a controllable all-wheel drive function can be provided in addition to a rigid all-wheel drive function. When the all-wheel drive switching element AS is activated, the two drive axles are driven at a fixed speed ratio. By actuating the additional power switching element ZL and with the all-wheel switching element AS closed, the third electric machine EM3 can support the first electric machine EM1 in driving both the two PTO shafts 40, 42 and the two drive output shafts 16, 18. Accordingly, the first electric machine in this embodiment can be designed for a lower power, whereby installation space and costs can be saved. When the all-wheel drive switching element AS is not actuated but the additional power switching element ZL is activated, the third electric machine EM3 can drive the second drive output shaft 18 independently of the first drive output shaft 16. Thus, a speed ratio of the second drive output shaft 18 to the first drive output shaft 16 can be varied for a controllable all-wheel drive. Fig. 8 shows an eighth embodiment of the drive device 10, which is similar to the seventh embodiment. Accordingly, only differences are described. In the eighth embodiment, the third motor shaft 1000 can be mechanically operatively connected to the second motor shaft 14 by means of a second motor coupling switching element MS2. For this purpose, a spur gear stage 1100 is provided, which uses a gear of the spur gear stage 1002 that is permanently connected to the third motor shaft 1000 in a rotationally fixed manner. In the eighth embodiment, the first motor shaft 12 can also continue to be mechanically operatively connected to the second motor shaft 14. If the first motor coupling switching element MS1 and the second motor coupling switching element MS2 are actuated, the drive power can be transmitted from the first electric machine EM1 and the second electric machine EM3 to the intermediate PTO shaft 46. ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 In the eighth embodiment, the first electric machine EM1 and the third electric machine EM3 are designed in such a way that a maximum required driving performance can only be provided together. As a result, the drive device 10 of the eighth embodiment is compact and inexpensive. Fig. 9 shows a ninth embodiment of the drive device 10, which is similar to the seventh embodiment. Accordingly, only differences are described. In the ninth embodiment, the first electric machine EM1 and the third electric machine EM3 are connected in such a way that the drive device 10 is electrically power-split and can provide a variable all-wheel drive. The additional power switching element ZL is no longer required. In addition, a summation gear 1200 is provided, which is designed as a minus planetary gear set with a sun gear 1202 as the first input shaft, a ring gear 1204 as the second input shaft and a planet carrier 1206 as the output shaft. Several planetary gears 1208 are rotatably mounted on the planet carrier, each of which meshes with the sun gear 1202 and the ring gear 1204. The third motor shaft 1000 is mechanically operatively connected to the sun gear 1202 via the spur gear stage 1002. The first drive output shaft 16 is mechanically operatively connected to the ring gear 1204 via the all-wheel spur gear stage 30, so that a torque can be transmitted from the first motor shaft 12 to the second input shaft of the summing gear 1200 via the drive gear 32. The planet carrier 1206 is permanently connected to the second drive output shaft 18 in a rotationally fixed manner. With the third electric machine EM3, a transmission ratio on the summing gear 1204 can be varied. The third electric machine EM3 is designed for low loads, as it essentially only varies the gear ratio. The sun gear 1202 of the summing gear 1200 can be fixed using an additional brake 1210. This allows a rigid all-wheel drive to be provided, which allows efficient driving without support from the third electric machine EM3. ZF Friedrichshafen AG file 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Fig. 10 shows a tenth embodiment of the drive device 10, which is essentially a combination of the eighth embodiment with the ninth embodiment. Accordingly, only differences are described. In the tenth embodiment, the first motor coupling switching element MS1 and the second motor coupling switching element MS2 are also provided, as in the eighth embodiment. The third motor shaft 1000 can thus be mechanically operatively connected to the first motor shaft 12 by means of the second motor coupling switching element MS2. The first motor shaft 12 can thus be mechanically operatively connected to the second motor shaft 14 by means of the first motor coupling switching element MS1. In addition, in the tenth embodiment, the summing gear 1200 is provided as in the ninth embodiment. The third motor shaft 1000 is mechanically operatively connected to the sun gear 1202 via the spur gear stage 1002. As in the ninth embodiment, the first drive output shaft 16 is mechanically operatively connected to the ring gear 1204 via the all-wheel spur gear stage 30, so that a torque can be transmitted from the first motor shaft 12 to the second input shaft of the summing gear 1200 via the drive gear 32. The planet carrier 1206 is permanently connected to the second drive output shaft 18 in a rotationally fixed manner.
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Bezugszeichen 10 Antriebsvorrichtung 12, 14, 1000 Motorwellen 16, 18 Fahrabtriebswellen 20 Hinterachse 22 Achsdifferential 24 Fahrbremse 26 Radgetriebe 28 Rad 30 Allradstirnradstufe 32 Fahrgetriebe 34 Eingangswelle 36 Ausgangswelle 38 Zwischenwelle 40, 42 Zapfwellen 44, 58, 500, 602, 1002, 1100 Stirnradstufe 46 Zapfzwischenwelle 48 Arbeitshydraulikversorgungsvorrichtung 50 Systemhydraulikversorgungsvorrichtung 52, 56 Konstantpumpe 54 Verstellpumpe 60 Zapfgetriebe 200 Verbrennungsmotor 202 Verbrennermotorwelle 600 Welle 604 Zahnrad 702 Zahnrad 900 Hilfsmotorwelle 1200 Summiergetriebe 1202 Sonnenrad 1204 Hohlrad 1206 Planetenträger
ZF Friedrichshafen AG Akte 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 1208 Planetenräder 1210 Bremse EM1-EM3 Elektromaschinen HM Hilfselektromaschine AS Allradschaltelement FST1-FST3 Fahrstirnradstufen FS1-FS4 Fahrschaltelemente ZF1, ZF2 Zapfschaltelemente VS Verbrennerschaltelement MS1, MS2 Motorkoppelschaltelemente ZL Zusatzleistungsschaltelement
ZF Friedrichshafen AG File 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 Reference number 10 Drive device 12, 14, 1000 Motor shafts 16, 18 Travel output shafts 20 Rear axle 22 Axle differential 24 Travel brake 26 Wheel gear 28 Wheel 30 Four-wheel spur gear stage 32 Travel gear 34 Input shaft 36 Output shaft 38 Intermediate shaft 40, 42 PTO shafts 44, 58, 500, 602, 1002, 1100 Spur gear stage 46 PTO intermediate shaft 48 Working hydraulic supply device 50 System hydraulic supply device 52, 56 Fixed pump 54 Variable displacement pump 60 PTO gear 200 Internal combustion engine 202 Internal combustion engine shaft 600 Shaft 604 Gear 702 Gear 900 Auxiliary motor shaft 12 00 summing gear 1202 sun gear 1204 ring gear 1206 planet carrier ZF Friedrichshafen AG File 211958 Friedrichshafen 2022-05-12 1208 Planetary gears 1210 Brake EM1-EM3 Electric machines HM Auxiliary electric machine AS All-wheel drive switching element FST1-FST3 Travel spur gear stages FS1-FS4 Travel switching elements ZF1, ZF2 Tap switching elements VS Combustion switching element MS1, MS2 Motor coupling switching elements ZL Additional power switching element