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Dokumentenidentifikation DE102005041750A1 22.03.2007
Titel Baukastensystem für einen Stirnradantrieb unterschiedlicher Leistung für Flurförderzeuge
Anmelder Jungheinrich AG, 22047 Hamburg, DE
Erfinder Schipper, Ulf, Dipl.-Ing., 24113 Molfsee, DE
Vertreter Patentanwälte Hauck, Graalfs, Wehnert, Döring, Siemons, Schildberg, 20354 Hamburg
DE-Anmeldedatum 02.09.2005
DE-Aktenzeichen 102005041750
Offenlegungstag 22.03.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 22.03.2007
IPC-Hauptklasse B60K 7/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
Zusammenfassung Baukastensystem für Stirnradgetriebe unterschiedlicher Leistung für Flurförderzeuge mit den folgenden Merkmalen:
- ein auf gegenüberliegenden Seiten offenes Einheitsgehäuse mit einer hohlzylindrischen Aufnahme mit vorgegebenem Innendurchmesser für ein Motorpaket eines Elektromotors,
- ein Satz Motorpakete unterschiedlicher Leistung und Länge, von denen jedes einen Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser der Aufnahme aufweist,
- ein erster Deckel auf einer Seite des Gehäuses,
- ein zweiter Deckel auf der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses,
- Lager im Gehäuse und in den Deckeln für die Motorwelle, mindestens eine Getriebewelle und eine Abtriebswelle für ein Laufrad, ein Stirnradgetriebe im Gehäuse mit auf den Wellen sitzenden Stirnrädern, wobei mindestens zwei Stirnräder jeweils in einem Satz Stirnräder unterschiedlicher Größe vorliegt,
- und ein Satz elektromagnetischer Bremseinheiten unterschiedlicher Größe bzw. unterschiedlicher Bremsleistung, wobei der zweite Deckel unterschiedliche Anschraubmittel für jede Bremseinheit eines Satzes aufweist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf ein Baukastensystem für Stirnradantriebe mit unterschiedlicher Leistung für Flurförderzeuge nach dem Patentanspruch 1.

Bei Flurförderzeugen wird häufig nur ein einziges Rad angetrieben, das zumeist auch gelenktes Rad ist. In diesem Fall ist das Rad zusammen mit dem Antrieb an einem Drehschemel angeordnet, der seinerseits um eine vertikale Achse drehbar gelagert ist. Seine Drehung erfolgt entweder durch eine Deichsel oder einen Lenkmotor. Da Elektromotoren, die meist als Antriebsmotoren für derartige Antriebe verwendet werden, eine relativ hohe Drehzahl aufweisen, ist ein Getriebe zwischen Elektromotor und Laufrad zu schalten. Das Getriebe ist zumeist ein sogenanntes Stirnradgetriebe.

Aus DE 31 33 027 A1 ist ein Getriebe für ein lenkbares Antriebsrad eines Flurförderzeugs bekannt geworden, bei dem ein Elektromotor mit seiner Welle auf ein erstes Stirnradpaar wirkt, das über ein Kegelgetriebe mit dem Laufrad gekoppelt ist. Das Getriebegehäuse ist mit dem Innenring eines horizontalen Lagers verbunden.

Aus DE 103 34 449 A1 ist ein elektrischer Antriebsmotor mit horizontaler Motorwelle bekannt, der über ein Stirnradgetriebe auf ein Laufrad wirkt, wobei Lager für die Motorwelle, eine Getriebewelle und die Abtriebswelle in einem Deckel des Getriebegehäuses angeordnet sind. Ein Ritzel für das Stirnradgetriebe ist einteilig mit der Motorwelle geformt. Der elektrische Motor ist als Motorpaket in eine Aufnahme des Getriebegehäuses eingesetzt. Eine Bremse ist auf der gegenüberliegenden Seite des Antriebsmotors zusammen mit dem Motordeckel so ausgebildet, daß der Magnetkörperträger der Magnetbremse einstückig mit dem Deckel geformt ist.

Aus DE 103 43 857 ist ein Antriebsaggregat für ein Flurförderzeug, insbesondere ein Deichselfahrzeug, bekannt geworden, bei dem ein elektrischer Scheibenmotor neben dem Getriebegehäuse angeordnet ist und über ein Stirnradgetriebe das Laufrad antreibt. Mit dem Deckel des Motorgehäuses ist eine Magnetbremse verbunden.

Die bekannten Antriebe sind bezüglich der Motorleistung und der Getriebeübersetzung auf die jeweiligen Anforderungen des Fahrzeugs abzustimmen. Das bedeutet, daß für jede Fahrzeugklasse ein speziell angepaßter Antrieb vorzusehen ist. Dies erfordert daher eine Vielzahl von verschiedenen Getrieben und Motoren und somit auch eine Vielzahl von aufwendigen Gußwerkzeugen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beheben und eine modulare Struktur zu schaffen, die den Aufwand für die Herstellung von Stirnradantrieben unterschiedlicher Leistung für Flurförderzeuge verringert.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Baukastensystem weist ein auf gegenüberliegenden Seiten offenes Einheitsgehäuse mit einer hohlzylindrischen Aufnahme mit vorgegebenem Innendurchmesser auf für die Aufnahme eines Motorpakets eines elektrischen Motors, vorzugsweise eines Asynchron- bzw. Drehstrommotors. Es sind natürlich auch unterschiedliche Gleichstrommotoren anwendbar. Ferner ist ein Satz Motorpakete unterschiedlicher Leistung und Länge vorgesehen, von denen jedes einen Außendurchmesser hat, der gleich dem Innendurchmesser der Aufnahme ist. Unabhängig von der Leistung weist das Motorpaket einen konstanten Durchmesser auf, während die Länge in Abhängigkeit von der gewünschten Leistung variiert.

Das Einheitsgehäuse weist einen ersten Deckel (A) auf einer Seite des Gehäuses auf sowie einen zweiten Deckel (B) auf der gegenüberliegenden Seite. Die beiden Deckel bzw. das Gehäuse enthalten Lager für die Motorwelle, mindestens eine Getriebewelle und eine Abtriebswelle. Es versteht sich, daß die Wellen unabhängig von der Motorleistung und der Getriebeübersetzung eine konstante Position aufweisen. Das verwendete Stirnradgetriebe weist mindestens einen Satz eines Stirnradpaars auf, das bei gleicher Lage der Welle unterschiedliche Übersetzungen ermöglicht. So kann etwa ein Satz von Ritzeln unterschiedlichen Durchmessers auf der Motorwelle angeordnet werden. Das mit den unterschiedlichen Ritzeln zusammenwirkende Stirnrad ist entsprechend anzupassen. Das heißt, zu einem Satz von Ritzeln liegt ein dazu passender Satz von damit kämmenden Stirnrädern vor.

Schließlich ist ein Satz von Bremseinheiten unterschiedlicher Größe vorgesehen, die mit dem zweiten Deckel verbindbar sind, um eine Anpassung der Bremsleistung an den Antrieb und an sonstige Parameter des Flurförderzeugs vorzusehen. Zu diesem Zweck weist der zweite Deckel unterschiedliche Anschraubmittel für die jeweilige Bremseinheit auf.

Das erfindungsgemäße Baukastensystem bietet die Möglichkeit, einen Stirnradantrieb mit einem einheitlichen Gehäuse durch Variation der Innenkomponenten optimal an das jeweilige Fahrzeug anzupassen, ohne daß spezielle Antriebe und Getriebe hierfür jeweils konstruiert und gebaut werden müssen. Zudem wirken sich die einheitliche Antriebshöhe und die Schnittstelle zur Lagerung vorteilhaft auf die gesamte Fahrzeugstruktur aus. Auch kann bei Antriebslagerung eine Vereinheitlichung vorgenommen werden. In jedem Fall ist mit der Erfindung eine deutliche Verringerung des Aufwands für die Herstellung unterschiedlicher Flurförderzeuge erreicht, die einen Stirnradantrieb benötigen.

Zur sogenannten Hüllkreisoptimierung kann es sinnvoll sein, Motordeckel und die Längen der Motorwellen je Leistungsklasse so kurz wie möglich zu gestalten. Der Hüllkreis wird bekanntlich dadurch beschrieben, daß die Antriebseinheit, wie an sich bekannt, um eine vertikale Achse gedreht wird. Je größer die radiale Ausladung des Getriebes bzw. des Motors ist, um so größer ist naturgemäß der Hüllkreis.

Die Bremseinheit kann nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung im Motordeckel integriert sein. Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ragt die Motorwelle durch den ersten Deckel nach außen hindurch zwecks Ankopplung an eine außen am ersten Deckel anbringbare Zusatzbremse, die im übrigen ebenfalls in den ersten Deckel integriert werden kann. Die Zusatzbremse stellt eine zweite Bremsstufe dar, die bei entsprechender Getriebedeckelkonstruktion sich nicht negativ auf den Hüllkreis auswirken muß.

Durch den Einbau verschieden langer Abtriebswellen im Getriebe ist es möglich, sowohl ein breites als auch ein schmales Antriebsrad zu montieren. Unterschiedlich lange Antriebswellen sind erforderlich, da die Mitte der Aufstandsfläche des Antriebsrades vorzugsweise auf der Drehachse des gesamten Antriebes liegen soll.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt schematisch ein Baukastensystem nach der Erfindung.

Bevor auf die Einzelheiten der Figur näher eingegangen wird, sei vorangestellt, daß im Hinblick auf die grundsätzliche Anordnung der Bauteile Übereinstimmung besteht z.B. mit DE 103 34 449 A1, ohne daß in diesem Stand der Technik ein modulares System angesprochen ist.

In der Figur ist ein Gehäuse 10 angedeutet, das auch als Getriebegehäuse bezeichnet werden kann. Das Gehäuse 10 ist auf gegenüberliegenden Seiten offen, wobei die rechte oder A-Seite durch einen ersten Deckel 12 und die linke oder B-Seite durch einen Deckel 14a bzw. 14b verschlossen werden kann.

Das Gehäuse 10 weist eine hohlzylindrische Aufnahme für ein Motorpaket eines Wechselstrommotors auf, das bei 16a bzw. 16b gezeichnet ist. Die Motorpakete, die einen Ständer oder einen Rotor enthalten, weisen den gleichen Außendurchmesser auf, sind jedoch in der Länge verschieden. Das Motorpaket 16a ist z.B. für 1,0 kW und das Motorpaket 16b für 0,5 kW Leistung ausgelegt. Die hohlzylindrische Aufnahme im Gehäuse 10 ermöglicht daher die wahlweise Aufnahme eines der gezeigten Motorpakete. Nach Einbau des betreffenden Motorpakets wird die B-Seite des Gehäuses 10 durch den Deckel 14a bzw. 14b, die eine unterschiedliche Breite aufweisen, verschlossen.

Das Motorpaket 16a bzw. 16b weist eine Motorwelle auf, die sich zur B-Seite hin über den Deckel 14a bzw. 14b, die ein Lager für die nicht gezeigte Motorwelle aufweisen, hinaus erstreckt. Eine elektromagnetische Bremseinheit 18a bzw. 18b kann wahlweise an einem Deckel 14a bzw. 14b befestigt werden. Die Motorwelle greift naturgemäß in eine der Bremseinheiten ein, um eine Bremsscheibe in Drehung zu versetzen. Der Deckel 14a bzw. 14b weist auf der Außenseite verschiedene Lochkreise auf für die Verschraubung der Bremseinheit 18a bzw. 18b mit dem Deckel 14a bzw. 14b. Die Bremseinheiten 18a, 18b sind, wie zeichnerisch schon dargestellt, auf unterschiedliche Bremsleistung hin ausgelegt und beinhalten unter Umständen unterschiedliche Anschraublochkreisdurchmesser.

Die Motorwelle erstreckt sich auf über die A-Seite des Gehäuses 10 hinaus und nimmt Ritzel 20a bzw. 20b auf, die wahlweise auf der Motorwelle befestigt werden. Auf der A-Seite ist die Motorwelle über ein Lager in dem Deckel 12 gelagert, der über eine geeignete Schraubverbindung mit dem Gehäuse 10 verschraubt wird. Im gezeigten Fall erstreckt sich die Motorwelle über den Deckel 12 hinaus in eine weitere Bremseinheit 22, welche als eine elektromagnetische Bremseinheit eine weitere Bremsstufe realisiert. Der Deckel 12 weist im Bereich der Bremseinheit 22 eine geringere Breite auf, wodurch die Bremseinheit im wesentlichen nicht den Deckel seitlich überragt.

Das Ritzel 20a zw. 20b wirkt mit einem ersten Stirnrad 24a bzw. 24b zusammen, das auf einer Getriebewelle sitzt, welche im Gehäuse 10 bzw. im Deckel 12gelagert ist. Entsprechend dem Durchmesser des Ritzels 20a bzw. 20b weist das Stirnrad 24a bzw. 24b einen entsprechend angepaßten Durchmesser auf. Die Zahnräder 26a, 28a, 30b, 32b können unterschiedliche Größe aufweisen, so daß damit auch die Übersetzung beeinflußt werden kann. Das Stirnrad 24a bzw. 24b wirkt mit einem weiteren Stirnradpaar 26a, 28a bzw. 30b, 32b zusammen, wobei das Stirnrad 28a bzw. 32b auf einer Abtriebswelle 34a bzw. 34b sitzt, welche im Gehäuse 10 bzw. Deckel 12 gelagert ist. Die Abtriebswellen 34a, 34b haben eine unterschiedliche Länge und sind an die Breite der Lauffläche eines Laufrades 36a bzw. 36b angepaßt. Im zusammengebauten Zustand soll die Mitte der Lauffläche des Laufrades 36a, 36b mit einer vertikalen Achse 38 zusammenfallen, um welche die gesamte Einheit gedreht werden kann. Die Ankopplung der Abtriebswellen 34a, 34b an das Laufrad 36a bzw. 36b kann auf irgendeine geeignete gewünschte Weise erfolgen.

Durch das dargestellte Ausführungsbeispiel ist zu erkennen, daß bei gleichen Abmessungen von Gehäuse 10 und Deckeln 10, 14a, 14b unterschiedliche Antriebsleistungen und Übersetzungen erhalten werden können, je nach dem welches Ritzel 20a oder 20b verwendet wird. Die im Gehäuse 10 und in Deckeln 14a, 14b und 12 eingesetzten Lager können erforderlichenfalls alle gleich groß gewählt werden. Durch die Wahl der Bremseinheit 18a, 18b bzw. 22 läßt sich die Bremsleistung vorgeben. Auch unterschiedlich breite Räder können ohne weiteres eingesetzt werden, wobei lediglich eine entsprechend angepaßte Abtriebswelle einzubauen ist.

Statt eines zweistufigen Stirnradgetriebes, wie dargestellt, kann auch ein dreistufiges vorgesehen werden, wobei die Lagerstellen schon in der Grundvariante von Gehäuse 10 und Deckel 12 vorgesehen sind.

Für eine Getriebegesamtübersetzung gibt es verschiedene Möglichkeiten:

  • – Änderung der Radpaarung 20a/b zu 24a/b.
  • – Änderung der Radpaarung 26a zu 28a bzw. 30b zu 32b.
  • – Kombination aus den obigen Paarungen, wobei die Änderung der Übersetzung in nur einer Stirnradstufe zu bevorzugen ist.
  • – Einfügung einer Zwischenstufe, so daß ein dreistufiges Stirnradgetriebe entsteht.


Anspruch[de]
Baukastensystem für Stirnradantriebe unterschiedlicher Leistung für Flurförderzeuge mit den folgenden Merkmalen:

– ein auf gegenüberliegenden Seiten offenes Einheitsgehäuse (10) mit einer hohlzylindrischen Aufnahme mit vorgegebenem Innendurchmesser für ein Motorpaket (16a, 16b) eines Elektromotors,

– ein Satz Motorpakete (16a, 16b) unterschiedlicher Leistung und Länge, von denen jedes einen Außendurchmesser gleich dem Innendurchmesser der Aufnahme aufweist,

– ein erster Deckel (A, 12) auf einer Seite des Gehäuses (10),

– ein zweiter Deckel (B, 14a, 14b) auf der gegenüberliegenden Seite des Gehäuses (10),

– Lager im Gehäuse (10) und in den Deckeln (12, 14a, 14b) für die Motorwelle, mindestens eine Getriebewelle und eine Abtriebswelle (34a, 34b) für ein Laufrad (36a, 36b), ein Stirnradgetriebe im Gehäuse (10) mit auf den Wellen sitzenden Stirnrädern, wobei mindestens zwei Stirnräder jeweils in einem Satz Stirnräder unterschiedlicher Größe vorliegen,

– und ein Satz elektromagnetischer Bremseinheiten (18a, 18b) unterschiedlicher Größe bzw. unterschiedlicher Bremsleistung, wobei der zweite Deckel (14a, 14b) unterschiedliche Anschraubmittel für jede Bremseinheit (18a, 18b) eines Satzes aufweist.
Baukastensystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Wellen so zueinander angeordnet sind, daß unterschiedliche Zahnradsätze auf den Wellen angeordnet werden können. Baukastensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Satz von Ritzeln (20a, 20b) unterschiedlicher Größe und ein Satz mit den Ritzeln kämmender Stirnräder (24a, 24b) vorgesehen sind. Baukastensystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Sätze von Zahnrädern unterschiedlicher Größe für das Stirnradgetriebe vorgesehen sind. Baukastensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein einheitlicher zweiter Deckel vorgegebener Breite vorgesehen ist. Baukastensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Satz unterschiedlich breiter zweiter Deckel (14a, 14b) und ein Satz unterschiedlich langer Motorwellen vorgesehen sind, wobei jeweils einem der Deckel (14a, 14b) eine Länge der Motorwellen zugeordnet ist. Baukastensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Deckel unterschiedliche Lochbilder aufweist und jedes Lochbild einer Bremseinheit (18a, 18b) zugeordnet ist. Baukastensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremseinheit (18a, 18b) in den zweiten Deckel (14a, 14b) integriert ist. Baukastensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorwelle über den ersten Deckel (12) nach außen übersteht für eine am ersten Deckel (12) außen anbringbare Zusatzbremseinheit (22). Baukastensystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Satz unterschiedlich langer Abtriebswellen (34a, 34b) und ein Satz unterschiedlich breiter Laufräder (36a, 36b) vorgesehen ist, wobei jeweils eine Abtriebswelle (34a, 34b) eines Satzes einem Laufrad (36a, 36b) eines Satzes zugeordnet ist. Baukastensystem nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusatzbremseinheit im ersten Deckel (12) integriert ist.






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