Herzlich willkommen

[OPTI-MOG]

Auf der vorletzten Agritechnica hatte JohnDeere einen Dieselelektrischen Schlepper als Studie ausgestellt. Seitdem habe ich nichts mehr davon gehört. Der eine Anbaugerätehersteller, den ich kenne und der angeblich mit von der Partie war, läßt diesbezüglich auch nichts mehr von sich hören. Vielleicht ist es besser so. Denn eine Ölleckage kann man sehen, manchmal schon bevor es ernst wird. Der elektrische Schlag trifft einen meist unverhofft.

Hallo Axel und Jürgen,

trotzdem vielen Dank für Eure kritischen Anmerkungen. Ich denke weiter über die Schaltung nach. Z. B. die Motorbremse ist noch nicht gut genug. Die Schaltung ist auch insgesamt noch nicht ausgereift und wird in den nächsten Tagen mit einem Dr.-Ing. der Hydraulik durchgesprochen. Ich hoffe nur nicht, daß er angesichts meines Entwurfes die Hände über dem Kopf zusammenschlägt.

Jedenfalls bleibe ich bei der Elektrohydraulik, die auch Möglichkeiten der Energiespeicherung bietet. Sowas kann man dann später noch dazubauen (Motorbremse - Druckübersetzer - Speicherladeventil - Kolbenspeicher). Da kann ich die gesamte Produktpalette meines Brötchengebers zum Einsatz bringen.

[danielw]

Hallo,

auf der Suche nach einer Lösung für meine Aufgabe bin ich auf dieses Thema gestoßen (Google ist mein Freund)
Passt eigentlich ziemlich gut zu meinem Problem.

Die Aufgabe:
Einem U4000, der gerade zum 6x4 umgebaut wird, einen Antrieb für die 3. Achse spendieren.
Ziel: Allrad im Gelände, für Geschwindigkeiten bis ca. 30 km/h. Ein 6x4 ist ja ziemlich blöd im Gelände, denn sobald man eine Böschung hochfährt zappelt die erste HA in der Luft und die VA allein kriegt ihn nicht wirklich hochgezogen...
Für den U5000 gäbe es, für viel Geld, Durchtriebsachsen. Für den U4000 angeblich nicht. Wäre ja zu einfach gewesen.
Die Idee also: Hydrostaten an die 2.HA, Leistung etwa 50kW.
Steuerungstechnische Probleme erstmal außer Acht gelassen (wie ermöglicht man die richtige Drehzahl in verschiedenen Gängen usw).

Jetzt gibt es ja einen Hydrostatischen Antrieb (voll-hydrostatisch) ab Werk, der bis 25 km/h (?) geht. Der sitzt doch hinter dem Getriebe, oder? Also dreht er mit Kardanwellendrehzahl (?).
Wenn das so wäre, wäre das ja schon mal ein von den Drehzahlen geeigneter Motor, den man "irgendwie" an die Hinterachse packen könnte. Die Drehzahlen sind nämlich ein Problem:
Technisch super wären Radialkolbenmotoren, weil schön regelbar und mit integrierter Freilauffunktion (siehe blackbruin.com). Leider zu niedrige Drehzahlen, man müßte also erst hochzu's übersetzen um dann in der Achse wieder runterzusetzen. Irrsinn, aber wenn's sein muß, würde ich auch das machen.
Drehzahlen: Für 30km/h bräuchte ich etwa 740 UpM bei Achs/Radkombination. Freilauf müßte bis etwa 3000 UpM tauglich sein.

Hat jemand eine andere Idee für den Motor?
Welche Leistung hat eigentlich der originale Hydrostat, was ist das für ein Motor und geht der noch über ein extra Getriebe?

Dann die Steuerung...
Unser Triebwerk hat als einzigen Abtrieb den schnellen Getriebeabtrieb. Keine Zapfwelle. Ist ja ansich nicht schlimm, Motordrehzahl und über Kupplung auskuppelnd, passt schonmal zum mechanischen Antrieb der anderen Achsen.
Da aber für 30 km/h einige Gänge in Frage kommen, müßte man diese "Gänge" in die Hydraulische Steuerung reinkriegen. Der Rest geht dann wieder automatisch, da die Pumpe mit Motordrehzahl (oder proportional dazu) laufen würde.
Es müßte also vermutlich mindestens eine Verstellpumpe und/oder ein Verstellmotor verbaut werden, der "irgendwie" je nach eingelegtem Gang verstellt wird. Müßte machbar sein, aber wie?
Dann müßte noch eine Kupplung rein, wenn man einen Axialkolbenmotor verwendet, oder? Kann man auch einen Verstellmotor auf Null stellen und er pumpt dann nicht ständig das Öl rum?
Wenn eine Kupplung nötig wäre, nach was muß ich suchen? Habe bisher nichts in der Art gesehen. Im Prinzip müßte die elektrisch schaltbar sein, da die Hydraulikpumpe bis zum Zuschalten den Abtriebs keinen Druck macht. Und sie müßte wenigstens unter Last abschaltbar sein, zuschaltbar wäre auch nett.

Ist doch ein interessantes Thema

Ich habe damit bisher absolut nichts zu tun gehabt, Hydraulik als Zylinder geht ja noch, aber als Antrieb ist mir das zwar bekannt, aber fremd

Kann mir jemand Tips geben, wo ich suchen soll, was es schon gab und dazu passt usw?

Viele Grüße!
Daniel

[OPTI-MOG]

Hallo Daniel,

bin gerade etwas unter Druck. Aber bei nächster Gelegenheit werde ich mir Deine Aufgabenstellung mal etwas näher anschauen. Da sollte sich doch eine Lösung finden lassen.

[danielw]

Danke!

[lugge]

Hallo Daniel!

Du bist nicht zufällig aus Österreich- da kenn ich einen Daniel W. nämlich.
wär ein Zufall..
Für den 2450 6x6 gibt es noch den Antrieb. Wenn du den zufällig kennst - bzw das Antriebskonzept davon.
Wenn du da Infos willst, schreib mit eine Email an office @ Truck-trial.at

Kosten sind nicht zu verachten... aber es gibt was..
Und das ganze rein Mechanisch

[danielw]

Nein, ich bin aus Deutschland.

Der U4000 ist eben schon vorhanden, bzw. gerade beim Umrüster, um die 3. Achse zu bekommen.
Ich habe (noch) keine Ahnung von den unterschiedlichen Unimog Fahrgestellen. Ist die 2450 Technik zum 4000 kompatibel, also gleiche Achsen?
Auch wenn das so wäre, wäre es vermutlich zu spät, weil eben schon beim Umrüster. Und ich weiß nicht, was mit dem Kunden vereinbart wurde - sprich, ob wir doch auf mechanischen 6x6 umrüsten könnten. Mir wär's lieber Also wenn die Technik kompatibel wäre, würde mich das doch interessieren.

Grüße
Daniel

[OPTI-MOG]

Hallo Daniel,

hatte leider noch nicht die Gelegenheit, Deine Aufgabe gedanklich detailliert in Hydraulik zu übersetzen.
Grundsätzlich ist aber so, daß Du im Hydraulikkreis keine Gangschaltung bzw. Anpassung auf das Schaltgetriebe benötigst. Denn eine Kombination von Pumpe und Motor mit Verstellung des Schluckvolumens stellt ja ein stufenloses Getriebe dar.
Unklar ist nur, wie die Regelstrategie aussehen muß, um stets das notwendige Drehmoment zur Verfügung zu stellen und daß andererseits bei Verlust der Bodenhaftung die Räder nicht "durchgehen".
Ganz billig wird die Ausrüstung und Abstimmung, ggf. mit größeren Änderungen des ursprünglichen Konzepts, sicher nicht.
Wenn es also irgendwo Teile gibt, die sich in einer derartigen Anwendung bewährt haben, wäre das vielleicht die kostengünstigere und schnellere Lösung.
Aber ich bleibe am Thema dran. So ehrgeizig bin ich von Natur aus.

[danielw]

Moin,

Grundsätzlich ist aber so, daß Du im Hydraulikkreis keine Gangschaltung bzw. Anpassung auf das Schaltgetriebe benötigst. Denn eine Kombination von Pumpe und Motor mit Verstellung des Schluckvolumens stellt ja ein stufenloses Getriebe dar.

Wenn ich den mechanischen Antrieb der ersten beiden Achsen und den hydraulischen Antrieb der dritten Achse gleichzeitig verwenden will (darum geht's ja), muß ich doch die Drehzahl der dritten Achse der Drehzahl der anderen Achsen anpassen. Jedenfalls mit einem Hydrostaten. Bei hydrodynamischem Antrieb könnte man vielleicht noch sagen "ich will soundsoviel Drehmoment, Drehzahl passt sich an", aber doch nicht beim hydrostaten.
Wenn die Pumpe mit Motordrehzahl angetrieben wird (und das wird sie) und auch beim Auskuppeln auskuppelt (weil am Getriebe-Nebenabtrieb), muß ich (nur) noch dafür sorgen, daß die Drehzahl passend zum eingelegten mechanischen Gang ist. Das meinte ich mit "Gänge simulieren".
Ich kann ja nicht sagen "fahr nur im 1. Gang". Ich denke, realistisch nutzbar sind 4 Gänge bis 30 km/h (?) plus die Untersetzung, also muß ich 8 Übersetzungen Pumpe-Motor einstellen können (per Steuerung, nicht von Hand, versteht sich ).
Sehe ich doch richtig, oder?

Mechanischer Antrieb fällt flach, das geht wohl echt nicht beim U4000.
Vom originalen Hydrostaten kann man sich auch nicht viel abgucken, der ist einfach zu unterschiedlich von meinem Anwendungsfall.
Wenigstens in einem Schritt bin ich weiter: Es gibt Pumpen für den Abtrieb mit ausreichend Leistung (>75kW).
Dann gehe ich das mal von der Seite aus an.

Gruß
Daniel

[Helmut Schmitz]

Hallo Daniel

die Idee mit der 3. Achse ist wohl schlecht zu verwirklichen. Der 6x6 ist m.W. am ABS gescheitert, welches mit der Schubrohraufhängung der Achsen in Verbindung mit der 3.Achse nicht nicht vernünftig zu realisieren ist. Bei deinem Umbau musst du das Bremssystem ebenfalls Umrüsten und dann stößt du auf die selbe Mauer. Es sei denn dein FZ ist schon so alt, dass ein ABS noch nicht zwingend vorgeschrieben ist und auch keines hat oder nut off road betrieben wird.

[danielw]

Hallo,

wie das mit der Bremsanlage ist, weiß ich nicht. Fakt ist, daß es Umrüster gibt auf 6x4 (bzw. auch 6x6 beim U5000), die das regelmäßig machen, mit Zulassung.

Was ich gestern gefunden habe und was die ganze Idee umkrempelt: Wenn der Getriebenebenabtrieb eingeschaltet ist, wird die Gangschaltung gesperrt. Man kann ihn zwar während der Fahrt verwenden, aber nur mit dem vorher eingelegten Gang. Grund: Die Synchronisierung der Gänge würde nicht funktionieren, weil das Schleppmoment des angeflanschten Aggregats das Getriebe weiterdreht.
Also muß ich das anders angehen, die Pumpe muß woanders angetrieben werden.

Gruß
Daniel

[OPTI-MOG]

Hallo Daniel,

habe heute Deine Aufgabe mit einem Kollegen diskutiert.
Dabei ist folgender Vorschlag herausgekommen:
1. Von der Kardanwelle der normalen (1.) Hinterachse eine Hydropumpe antreiben lassen.
2. Mit einem Hydromotor gleichen Schluckvolumens die 2. baugleiche Hinterachse antreiben. (z. B. POCLAIN Radialkolbenmotor mit Abschaltoption)
3. Im Straßenbetrieb den Hydromotor abschalten. (Dafür gibt es ein spezielles Ventil passend zum vorgenannten Motor, der gleichzeitig die Pumpe auf drucklosen Umlauf schaltet.)

Im Gelände läuft die 2. Hinterachse zunächst nur mit. Bei Schlupf oder fehlendem Bodenkontakt der 1. Hinterachse beteiligt sich die 2. Hinterachse an der Traktion bzw. übernimmt diese voll. Beim Abheben der 2. Hinterachse dreht diese "leer" mit.

Da es sich hierbei um ein geschlossenes Hydrauliksystem handelt, ist ein Speisedruck aus der normalen Hydraulikanlage des MOGs in Höhe von ca. 20 bar (über ein Druckminderventil) erforderlich.

Das scheint eine kostengünstige und wirkungsvolle Lösung zu sein. Ich kenne eine derartige erfolgreiche Anwendung aus der Landmaschinentechnik und kann bei näherem Interesse die Details zusammentragen.

[Jürgen-Fahlbusch]

Hallo Christoph,

klingt einfach und interessant, auch wenn ich nur die Hälfte verstehe

Nur, ist Deinem Kollegen auch das Schubrohrprinzip des Mog bekannt?
So ganz einfach kommt Daniel da nicht an die Kardanwelle.

[OPTI-MOG]

Hallo Jürgen,

an die Kardanwelle ranzukommen ist sicher nicht so einfach. Andererseits kenne ich den U5000 bzw. die Konstruktion der dortigen Schubrohre nicht.
Deshalb ist hier der Gehirnschmalz weiterer UNIMOG-Fans gefragt.
Wenigstens an die 2. Hinterachse sollte man relativ einfach den Hydromotor anbringen können.

[danielw]

Hallo zusammen,

wegen dem nicht nutzbaren Abtrieb habe ich heute auch in dieser Richtung weitergesucht. Die Idee dazu hatten wir vorher schon (ist ja durchaus naheliegend, quasi eine hydraulische Kardanwelle , aber wegen der Schubrohrproblematik wollten wir erst die andere Version verfolgen.

Welche Drehzahlbereiche deckt der Poclain Motor ab? Muß ich mir morgen mal ansehen.

Speisedruck: Dann müssen wir erstmal eine Hydraulikanlage dranbauen OK, das sollte nicht das Problem sein.

Das schwierigste bei dieser Variante wird wohl sein, die Pumpe vor der 1.HA zu plazieren (Schubrohr...)

Grüße
Daniel

PS: U4000, nicht 5000

[danielw]

Hallo Christoph,

hattest du einen bestimmten Radialkolbenmotor im Sinn?
Wenn ich bei Poclain schaue, finde ich nur welche mit noch geringeren Drehzahlen als die Blackbruin Motoren.

Wegen der Abschaltung des Motors bzw. Umlauf der Pumpe: D.h. du gehst von einer Konstantpumpe aus, nichts verstellbares? Also schon eine Art "Entropiekarussell", wie das meine Kommilitonen hämisch nennen
Wobei man natürlich sehen muß, daß auch die originale Hydraulikanlage ständig mitläuft, jedenfalls bei den Mogs, die ich hier sehe. Also nicht so schlimm...

Schwierig, abgesehen vom Einbau vor der 1.HA, ist immer noch der Drehzahlbereich:
Anwendungsdrehzahl (Last)ca. 0-750 Upm und auch rückwärts bis etwa -250 Upm.
Lastfreie Drehzahl (Umlauf bzw. mitgeschleppter Radialkolbenmotor) bis fast 3000 Upm möglich, bzw. 2500 Upm (ca. 100 km/h) über längere Zeit.

Grüße
Daniel