DE102007016517A1 - Hydrostatic transmission for e.g. tractor, has mechanical torque/rotary speed converter i.e. planetary gear, connected with output shaft, where mechanical torque change is simultaneously balanced by inverse torque change on shaft - Google Patents

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Abstract

The transmission has a hydraulic motor e.g. axial-piston motor, with an electrical torque/rotary speed-transformation having a constant displacement volume. A mechanical torque/rotary speed converter i.e. planetary gear, is mechanically connected with an output shaft of the hydraulic motor. A mechanical torque change is simultaneously balanced by an inverse torque change on the output shaft of the hydraulic motor. The torque change takes place via a shorter or longer connection of cylinders in an operating phase with a low pressure connection.

Description

I. AnwendungsgebietI. Field of application

Die Erfindung richtet sich auf selbstfahrende, insbesondere straßentaugliche, Arbeitsmaschinen, z. B. Traktoren, Bagger, Radlader und bestimmte Lastkraftwagen.The Invention is directed to self-propelled, in particular roadworthy, Working machines, z. As tractors, excavators, wheel loaders and certain trucks.

II. Technischer HintergrundII. Technical background

Dabei besteht das Problem, daß diese auf der Straße schnell fahren sollen (hohe Raddrehzahl bei geringem benötigten Raddrehmoment), bei schweren Bodenverhältnissen und unter Arbeitslast aber ein sehr hohes Drehmoment an den Antriebsrädern realisieren müssen, dann allerdings bei geringer Raddrehzahl. Das Drehmoment an der Antriebsrädern und die invers damit korrelierte Drehzahl müssen also um einen sehr hohen Faktor gespreizt werden können. Dagegen erfordert ein guter Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors ein möglich konstantes Drehmoment auf hohem Niveau, was nur in einem relativ schmalen Drehzahlbereich erreichbar ist. Folglich benötigt es zwischen dem konstanten Motor- und dem variablen Raddrehmoment eine weitgespreizte Übersetzungsgetriebe.there the problem is that these are on the road should drive fast (high wheel speed at low required Wheel torque), in heavy ground conditions and under Workload but a very high torque on the drive wheels have to realize, but then at low wheel speed. The torque on the drive wheels and the inverse with it correlated speed must therefore be a very high factor can be spread. In contrast, requires a good efficiency the internal combustion engine a possible constant torque at a high level, resulting only in a relatively narrow speed range is reachable. Therefore it needs between the constant ones Motor and the variable wheel torque a widely spread transmission gear.

Mechanische Schaltgetrieben können diese Aufgabe problemlos erfüllen, benötigen aber enteder beim häufigen Schalten jeweils eine Zugunterbrechung über eine Kupplung und/der einen hohen baulichen Aufwand, vor allem bei einer gewünschten Automatisieung der Schaltvorgänge oder Vermeidung der Zugunterbrechung. Deswegen haben selbstahrende Arbeitsmaschinen – die für den lineären Arbeitsantrieb ohnehin Drucköl benötigen – öfters einen hydraulisch/mechanischen Fahrantrieb, bei dem die Abtriebswelle des Verbrennungsmotors eine hydraulische Einheit antreibt, die über Zahnradstufen mit der Antriebsachse bzw. den Antriebsrädern gekoppelt ist. Diese Einheit besteht gewöhnlich aus einer Pumpe und einem Motor, wobei zumindest das Verdrängungsvolumen des Motors verstellbar ist.mechanical Manual transmissions can easily fulfill this task, but need duckling with frequent switching one train interruption via a clutch and / or a high construction cost, especially for a desired Automation of switching operations or avoidance of train interruption. That's why self-propelled machines - the ones for Need the line drive anyway pressurized oil - often a hydraulic / mechanical traction drive, in which the output shaft of the internal combustion engine drives a hydraulic unit that over Gear stages with the drive axle and the drive wheels is coupled. This unit usually consists of one Pump and a motor, where at least the displacement volume the engine is adjustable.

Diese Lösung ist jedoch mit erheblichen Nachteilen verbunden. Die sogenannte „Verdrängungssteuerung", mittels Verstellung der Schrägscheibe oder des Exzenters, kostet viel Kraft und erfordert eine schwere hydraulische Vorrichtung, die entsprechend langsam reagiert, teuer ist und Verluste mit sich bringt. Außerdem geht, bei Axialkolbenmaschinen, die Entfernung von der mittleren Winkelstellung der Scheibe zunehmend auf Kosten des Wirkungsgrads. Ein Spreizungsfaktor über 4 ist daher nicht mehr praktikabel und die Verluste können sich, im Teillastbetrieb, bis zu einem Drittel der Leistung des Verbrennungsmotors summieren.These Solution, however, is associated with significant disadvantages. The so-called "displacement control", by means of Adjustment of the swash plate or the eccentric, costs a lot of power and requires a heavy hydraulic device, which reacts accordingly slowly, is expensive and carries losses brings. In addition, with axial piston machines, the distance goes from the middle angular position of the disc increasingly at the expense the efficiency. A spreading factor over 4 is therefore not more practicable and the losses can, in part-load operation, add up to one third of the power of the internal combustion engine.

Deswegen tendiert die Entwicklung zur Drehmomentänderung bei konstantem Verdrängungsvolumen, durch Steuerung des Zeitanteils, worin der Motor während einer Umdrehung Drucköl aufnimmt. So gibt es Radialkolbenmotoren, wobei – wie zum Beispiel in der WO 2005/095800 beschrieben – per Umdrehung für jeden Zylinder zwischen Antrieb und Leerlauf (oder Niederdrucklauf, um Kavitation zu vermeiden) entschieden wird. Wenn mindestens ein Zylinder antreiben soll, ist das Drehmoment mit Faktor 6 bis 8 änderbar. Einen ähnlichen Wert erreicht ein Axialkolbenmotor mit zum Teil drehbarer Ventilplatte, gemäß der DE Eine Brücke zwischen den zwei Ventilöffnungen lässt sich gegenüber der anderen verschieben, wodurch die Zylinderkammer kürzer oder länger mit dem Hoch- und dem Niederdruckanschluß verbindbar sind und der Versorgungsdruck mit Tankdruck reduziert werden kann.Therefore, the development tends to torque change at a constant displacement volume, by controlling the time proportion, wherein the engine receives pressure oil during one revolution. So there are radial piston engines, whereby - as for example in the WO 2005/095800 described - per revolution for each cylinder between drive and idle (or low pressure running to avoid cavitation) is decided. If at least one cylinder is to drive, the torque can be changed by a factor of 6 to 8. A cylinder with partially rotatable valve plate, according to the DE, achieves a similar value. A bridge between the two valve openings can be displaced with respect to the other, whereby the cylinder chamber can be connected to the high and low pressure connections for a shorter or longer time and the supply pressure with tank pressure is reduced can.

Die, im Vergleich zu Verstellmotoren, größen Spreizungsfaktoren fordern allerdings eine in gleicher Maße größere Dimensionierung, während – jedenfalls bei der Axialkolbenvariante – der Ölstrom sich sogar dem Spreizungsfaktor entsprechend vervielfacht. Außerdem bietet auch Spreizungsfaktor 8 noch nicht, was zunehmend vom Markt gefragt und von mechanischen Getrieben geboten wird.The, in comparison to adjusting motors, size spreading factors, however, require an equally greater dimensioning, while - at least in the Axialkolbenvariante - the oil flow even multiplied by the spreading factor accordingly. It also offers spreading factor 8th not yet what is increasingly demanded by the market and offered by mechanical gearboxes.

III. Darstellung der ErfindungIII. Presentation of the invention

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, die zeitgesteuerten Axialkolben- und Radialkolbenmotoren derart weiterzubilden, daß ihr Übersetzungsbereich dem von mechanischen Getrieben mindestens gleichkommt, in einem konkurrenzfähigen Rahmen von Kosten, Verlusten und Dimensionierung. Die Aufgabe wird durch den Hauptanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.It It is therefore an object of the invention to provide the time-controlled axial piston and radial piston engines in such a way that their translation range the of mechanical gears at least equal, in a competitive Framework of costs, losses and sizing. The task becomes solved by the main claim 1. Advantageous embodiments emerge from the dependent claims.

Demnach treibt der Motor das Rad oder die Achse über einen Planetensatz an. An sich ist das nicht neu. Bekannt sind Hydromotoren, die mit Planetensätzen zusammenwirken, welche in Vorwahlstufen schaltbar oder in einer bestimmten Unter- oder Übersetzung fixiert sind. Auch gibt es Hydromotoren, die mit Planeten ein während der Fahrt schaltbares Übersetzungsgetriebe bilden. Dort arbeiten beide allerdings eher nebeneinander, da die Antriebsenergie über ihnen verteilt wird, bevor später – wieder summiert – auf die Räder zu gelangen.Therefore the motor drives the wheel or axle via a planetary gear set at. This is not new in itself. Are known hydraulic motors, with Collaborate planetary sets, which in pre-election stages switchable or in a particular sub or translation are fixed. Also there are hydraulic motors that are in contact with planets form the drive switchable transmission gear. There However, both work rather side by side, because the drive energy over distributed to them before later - summed up - on to get the wheels.

Dagegen wirken Hydromotor und Planetengetriebe gemäß der Erfindung in richtiger Interaktion zusammen. Die Zeitsteuerung kostet wenig Kraft und somit wenig Zeit. Auch die größtmögliche Drehmomentänderung dauert nur Millisekunden und ist mit einer gegenläufigen Momentanpassung des abrupt schaltenden Planetengetriebes synchronisierbar. Im Ergebnis funktioniert die Einheit „Motor/Planetensatz" als stufenloses, unter Last schaltbares, automatisches, Übersetzungsgetriebe, dessen Spreizungsfaktor das Produkt beider Einzelspreizungsfaktoren ist und selbst dann noch, wenn man den Spreizungsfaktor des Motors auf 4 halbiert, dem der mechanischen Konkurrenz mühelos gleichkommt, bei geringen Einbaumaßen, bescheidenen Kosten und geringen Verlusten.In contrast, hydraulic motor and planetary gear according to the invention interact in proper interaction. The time control costs little power and thus little time. Even the largest possible torque change lasts only milliseconds and can be synchronized with an opposite torque adjustment of the abruptly switching planetary gear. As a result, the engine / planetary gear unit functions as a continuously variable, load-switchable car matic translation gear, whose spreading factor is the product of both individual spreading factors and even if you halve the spreading factor of the motor to 4, which is equal to the mechanical competition effortless, with low installation dimensions, modest costs and low losses.

Die Erfindung wird anhand der Figuren erläutert. Es zeigen:The Invention will be explained with reference to FIGS. Show it:

I. Zeitsteuerung eines Axialkolben-Konstantmotors; I. Timing of an axial piston constant-speed motor;

II. Anbau und Schaltpositionen des Planetengetriebes; II. Mounting and switching positions of the planetary gear;

III. Axialkolben-Konstantmotor mit zusammenwirkenden hydraulischer und mechanischer Momentanpassung; III. Axial piston constant-displacement motor with cooperating hydraulic and mechanical torque adaptation;

IV. Zusammenspiel hydraulischer und mechanischer Momentanpassung. IV. Interaction of hydraulic and mechanical torque adjustment.

I. ist der DE entnommen und zeigt die Ventilplatte (7) eines zeitgesteuerten Axialkolbenmotors Sie besteht aus einem drehbaren Außenring (8) und einem unbeweglichen Innenteil (9), wobei die üblichen zwei Ventilöffnungen zwischen den Zylinderkammern und den Ölanschlüssen hier exemplarisch an der Stelle A, wo die Kammer während der Rotation am kleinsten sind, sich zu einer Öffnung verbinden. Die Brücke, welche in Verstellmotoren an dieser Stelle die zwei Ventilöffnungen trennt, wurde zum Innenteil reichender Vorsprung am Außenring (10). Der Ring ist, über einer Verzahnung (11) von einem Elektromotor (12) nach links oder rechts drehbar, angesteuert von einem Rechner, der von einer Sensorik über die Bedarfslage informiert wird. Durch die Drehung verschiebt sich der Vorsprung innerhalb der nunmehr einen Ventilöffnung und ändert so das Aufnahmeverhältnis von Hoch- und Niederdrucköl: das Drehmoment. Da der Vorsprung über die Stelle A hinweg verschiebbar ist, funktioniert die Steuerung in beiden Dreh- bzw. Fahrtrichtungen. I , is taken from the DE and shows the valve plate ( 7 ) of a timed axial piston motor It consists of a rotatable outer ring ( 8th ) and a stationary inner part ( 9 ), wherein the usual two valve openings between the cylinder chambers and the oil ports here exemplarily connect at the point A, where the chamber is smallest during the rotation, to an opening. The bridge, which separates the two valve openings in adjusting motors at this point, became the inner part reaching projection on the outer ring ( 10 ). The ring is over a toothing ( 11 ) of an electric motor ( 12 ) rotatable to the left or right, controlled by a computer, which is informed of the need situation by a sensor. By the rotation of the projection moves within the now a valve opening and thus changes the intake ratio of high and low pressure oil: the torque. Since the projection is displaceable over the point A, the control functions in both directions of rotation or driving.

II.a. enthält den Grundform des Planetengetriebes (1), wie es für den zylindergesteuerten Radialkolbenmotor und den druckvariablen Axialkolbenmotor gleichermaßen geeignet ist. Der Abtriebswelle (2) des Motors treibt das Sonnenrad (3) an, der Planetenträger (4) fungiert als Abtriebswelle des Getriebes (6). Das Hohlrad (5) kann in drei Positionen geschaltet werden: In Position I ist es mit dem Sonnenrad oder (hier nicht gezeichnet) dem Planetenträger fest verbunden, das Getriebe dreht als Block, die Übersetzung ist 1:1. In Position II ist das Hohlrad festgebremst, die Planeten rollen auf seinem Zahnkranz ab, der Planetenträger dreht im von den Zähnezahlen von Hohlrad und Sonnenrad bestimmten Verhältnis langsamer als das Sonnenrad (Hat dieses z. B. nur halb soviel Zähne, verlangsamt die Drehzahl um Faktor 3; Übersetzung 1:1/3). In Position III. ist das Hohlrad weder fest verbunden noch festgebremst; es bewegt sich frei, der Kraftstrom ist unterbrochen. II.a. Contains the basic form of the planetary gear ( 1 ), which is equally suitable for the cylinder-controlled radial piston motor and the pressure-variable axial piston motor. The output shaft ( 2 ) of the engine drives the sun gear ( 3 ), the planet carrier ( 4 ) acts as the output shaft of the transmission ( 6 ). The ring gear ( 5 ) can be switched in three positions: In position I, it is firmly connected to the sun gear or (not shown here) the planet carrier, the gear turns as a block, the ratio is 1: 1. In position II, the ring gear is braked, the planets roll on its sprocket, the planet carrier rotates in the determined by the numbers of teeth of ring gear and sun gear ratio slower than the sun gear (this has, for example, only half as many teeth, slowing down the speed by factor 3, translation 1: 1/3). In position III. the ring gear is neither firmly connected nor braked; it moves freely, the power flow is interrupted.

II.b. zeigt die Grundform umgekehrt: der Abtrieb vom Motor treibt den Planetenträger an, den Abtrieb vom Getriebe übernimmt das Sonnenrad. Es resultiert die Übersetzung 1:3. Diese Variante ermöglicht höhere Raddrehzahlen und kommt vor allem für die langsamer drehenden Radialmotoren in Betracht. II.b. vice versa shows the basic form: the output from the engine drives the planet carrier, the output from the transmission is taken over by the sun gear. It results in the translation 1: 3. This variant allows higher wheel speeds and is especially suitable for the slower rotating radial motors.

II.c. zeigt zwei Planetensätze hintereinander, wobei der Planetenträger des ersten zugleich das Sonnenrad des zweiten ist. Der Übersetzungsbereich erweitert sich auf 1:1/9. Die Variante bietet sehr große Momente bei geringer Geschwindigkeit, und ist vor allem für Axialmotoren in sogenannten heavy duty Anwendungen gedacht. II.C. shows two planetary gear sets in a row, wherein the planet carrier of the first is also the sun gear of the second. The translation range expands to 1: 1/9. The variant offers very large moments at low speed, and is intended primarily for axial motors in so-called heavy duty applications.

III. zeigt eine Ausführung nach Axialkolbenbauart, wobei Motor und Planeten vorteilhaft zu einer Triebeinheit verflanscht sind. Der Durchschnitt D-DD verweist auf die in I. gezeigte Ventilplatte (7). Synchron mit einer Umschaltung im Planetensatz, vollzieht der Motor eine gleichgroße aber gegenläufige Drehmoment/Drehzahl-Wandlung; diese Vorgänge machen sich somit nicht am Drehmoment und Drehzahl der Abtriebswelle bemerkbar. Da die Drehung des Außenringes zwar nur Millisekunden, aber dennoch länger als eine Umschaltung im Planetensatz dauert, schaltet dieser zunächst in die Zwischenposition III und erst nach den besagten Millisekunden in die passende Position I oder II. Analoges gilt für den Radialkolbenmotor; das Zu- oder Abschalten eines oder mehrere Zylinder dauert sogar noch kürzer. III. shows a design according to Axialkolbenbauart, the engine and planet are advantageously flanged to a drive unit. The average D-DD refers to the in I , shown valve plate ( 7 ). Synchronous with a change in the planetary gear set, the motor performs an equal but opposite torque / speed conversion; These processes thus do not make the torque and speed of the output shaft noticeable. Since the rotation of the outer ring lasts only milliseconds, but still longer than a switch in the planetary gear set, this first switches to the intermediate position III and only after the said milliseconds in the appropriate position I or II. The same applies to the radial piston motor; turning on or off one or more cylinders takes even less time.

Die IV. verdeutlichen sowohl die fortwährende Momentanpassung im Motor wie seine sprunghaften Momentänderungen zum Ausgleich einer zeitgleichen, aber inversen Übersetzungsänderung im Planetengetriebes. IV.A. betrifft die Axialkolbenvariante. Der Antrieb startet in der kurzen Übersetzung. Der Fahrer regelt die Geschwindigkeit mittels dem von der Pumpe erzeugten Volumenstrom mit – in diesem Beispiel – 399 bar Konstantdruck. Der vom Rechner gesteuerte Elektromotor dreht währenddessen den Außenring der Ventilplatte im Motor, damit Niederdrucköl den Hochdrucköl bis auf den für den Fahrantrieb aktuell benötigten Druck quasi „verdünnt". Wenn der Druck dabei unter 100 bar sinkt, wechselt das Getriebe in die lange Übersetzung. Gleichzeitig dreht der Elektromotor den Außenring zurück: der Niederdruckanteil nimmt schlagartig ab, der Druck – also das Drehmoment – schnellt auf 300 bar hoch, während die Motordrehzahl mit Faktor 3 genau auf das Niveau zurückgeht, das der reduzierte Ölstrom bei der langen Übersetzung für die gleichbleibende Raddrehzahl braucht. Die Übersetzung bleibt lang bis der Druck 399 bar übersteigen würde. In diesem Moment schalten die Planeten wieder kurz, der Druck fallt zurück auf 133 bar, der Motordrehzahl steigt entsprechend an und die Raddrehzahl bleibt von allem wieder unberührt. Solange der Druck sich über 100 bar bewegt, bleibt die Übersetzung kurz. Die Übersetzungsspreizung hat Faktor 4 × 3 = 12; bei zwei Planetensätzen 36.The IV. illustrate both the constant torque adjustment in the engine as its sudden torque changes to compensate for a simultaneous, but inverse translation change in the planetary gear. IV.A. concerns the axial piston variant. The drive starts in the short translation. The driver regulates the speed by means of the volume flow generated by the pump - in this example - 399 bar constant pressure. The computer-controlled electric motor meanwhile turns the outer ring of the valve plate in the engine, so that low-pressure oil virtually "dilutes" the high-pressure oil up to the pressure actually required for the traction drive.When the pressure drops below 100 bar, the transmission changes to the long gear ratio The electric motor rotates the outer ring back: the low pressure component decreases abruptly, the pressure - ie the torque - jumps to 300 bar, while the engine speed with a factor of 3 goes back exactly to the level that the reduced oil flow at the long gear for the same permanent wheel speed needs. The translation remains long until the pressure exceeds 399 bar. At this moment, the planets switch again briefly, the pressure drops back to 133 bar, the engine speed increases accordingly and the wheel speed remains untouched by everything. As long as the pressure is above 100 bar, the translation remains short. The translation spread has a factor of 4 × 3 = 12; at two planetary gear sets 36.

Das System ist stabil, wenn der Momentsprung der Planeten (hier Faktor 3) deutlich kleiner als der Momentbereich des Motors (hier Faktor 4) ist. Damit ist verbunden, daß eine relativ kleine Erweiterung dieses Bereichs einen größeren Planetensprung ermöglicht, wodurch die Übersetzungsspreizung multiplizierend zunimmt – wie IV.B. illustriert am Beispiel eines zylindergesteuerten Motors mit sechs Zylindern, wovon per Umdrehung mindestens ein Zylinder antreibt (Faktor 6). Der Planetensatz verspringt z. B. mit Faktor 4. Die Übersetzungsspreizung erreicht Faktor 24.The system is stable if the momentum jump of the planets (in this case factor 3) is significantly smaller than the torque range of the motor (in this case factor 4). This implies that a relatively small extension of this range allows a larger planetary jump, which multiplies the translation spread - how IV.B. illustrated by the example of a cylinder-controlled engine with six cylinders, of which per revolution at least one cylinder drives (factor 6). The planetary set skips z. With a factor of 4. The translation spread reaches a factor of 24.

Allerdings lösen große Spreizungsfaktoren die Aufgabenstellung nur zum Teil; Auch die Kosten und Verluste des hydrostatischen Fahrantriebs sollen auf das Niveau der mechanischen Konkurrenz gebracht werden. Das wird erreicht, wenn als vorgeschaltetes Antriebsaggregat ein Freikolbenmotor verwendet wird. Sein sich frei im Zylinder hin und her bewegender Kolben verdichtet im Kompressionstakt das Gasgemisch und pumpt im Expansionstakt Öl auf Druck. Chemische Energie wird direkt in hydraulische umgesetzt; Kurbelwelle und separate Pumpe erübrigen sich. Besonders effizient arbeitet eine Variante, die nur bei konkreter Leistungsnachfrage läuft, und wobei Taktdauer und Kolbenbewegung unabhängig von Frequenz und äußeren Umständen immer gleich und optimiert erfolgen; wie zum Beispiel in der EP 1232335 erläutert. Ihr Regelbereich – zugleich Optimumbereich – geht von nah am Null bis zur Höchstfrequenz. Der Wirkungsgrad ist deutlich besser als von konventionellen Aggregate aus Verbrennungsmotor und Hydropumpe, und die Herstellung kommt erheblich günstiger. Außerdem arbeitet sie ausgesprochen verschleißarm.However, large spreading factors solve the task only partially; Also, the costs and losses of the hydrostatic drive should be brought to the level of mechanical competition. This is achieved if a free-piston engine is used as the upstream drive unit. Being freely in the cylinder reciprocating piston compresses the gas mixture in the compression stroke and pumps oil in the expansion stroke to pressure. Chemical energy is converted directly into hydraulic; Crankshaft and separate pump are unnecessary. A variant works particularly efficiently, which runs only with concrete performance demand, and whereby cycle time and piston movement are always the same and optimized independently of frequency and external circumstances; like in the EP 1232335 explained. Their control range - at the same time optimum range - goes from close to zero to the highest frequency. The efficiency is significantly better than that of conventional engines and hydraulic pump units, and the production is much cheaper. In addition, she works very wear-resistant.

Auch der Freikolbenmotor wäre mit dieser Verbindung gedient. Er liefert Konstantdrucköl. Bis vor kurzem stand er damit seiner Verwendung im Wege. Ein Fahrantrieb, der lediglich über die Drehmomentspreizung eines Verstellmotors verfügt, und ein Arbeitsantrieb, der auf den variablen Arbeitsdruck einer Verstellpumpe verzich ten muß, sind nur bedingt marktfähig. Mittlerweile haben Hydrotransformatoren, wie beispielsweise in der EP 0882181 B1 beschrieben, dieses Problem für den lineären Arbeitsantrieb (Zylinder) gelöst; sie wandeln einen Eingangsstrom mit einem bestimmten Druck um in einen Ausgangsstrom mit anderem Druck. Bislang fehlte aber noch der hydrostatische Fahrantrieb, der auf Basis eines konstanten Versorgungsdrucks eine marktkonforme Übersetzungsspreizung realisiert. In diesem Sinne bilden die vorgeschlagenen Hydrogetrieben zugleich auch das fehlende Glied in Bezug auf ein Konstantdrucksystem für selbstfahrende Arbeitsmaschinen, in dem der hydraulische Kreislauf sekundär, also vom Nachfragedruck, geregelt wird – viel einfacher als bei einer primären Regelung über dem Angebotsstrom, wie sie heutzutage üblich ist.Also the free piston engine would be served with this connection. He supplies constant pressure oil. Until recently, he stood in the way of his use. A traction drive, which only has the torque spread of an adjusting motor, and a working drive, which verzich ten to the variable working pressure of a variable, are only partially marketable. Meanwhile have hydrotransformers, such as in the EP 0882181 B1 described this problem solved for the linear working drive (cylinder); they convert an input current at a certain pressure into an output current at a different pressure. So far, however, was still missing the hydrostatic drive, which realizes a market-compliant spread on the basis of a constant supply pressure. In this sense, the proposed hydraulic gear at the same time also form the missing link in terms of a constant pressure system for self-propelled machines, in which the hydraulic circuit secondary, ie the demand pressure is controlled - much easier than in a primary control over the supply current, as is customary today is.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - WO 2005/095800 [0005] WO 2005/095800 [0005]
  • - EP 1232335 [0022] - EP 1232335 [0022]
  • - EP 0882181 B1 [0023] EP 0882181 B1 [0023]

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Hydrostatisches Getriebe, bestehende aus einem Hydraulikmotor mit elektrischer Drehmoment/Drehzahl-Wandlung bei konstantem Verdrängungsvolumen, und einem mit der Abtriebswelle des Hydraulikmotors verbundenen mechanischen Drehmoment/Drehzahl-Wandler, dadurch gekennzeichnet, daß eine mechanische Drehmomentänderung zeitgleich von einer gleichgroßen inversen Drehmomentänderung an der Abtriebswelle des Hydraulikmotors ausgeglichen wird.Hydrostatic transmission, consisting of a hydraulic motor with electric torque / speed conversion at a constant displacement, and connected to the output shaft of the hydraulic motor mechanical torque / speed converter, characterized in that a mechanical torque change at the same time by an equal inverse torque change to the output shaft of the Hydraulic motor is balanced. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydromotor ein Axialkolbenmotor mit konstantem Verdrängungsvolumen ist, dessen Drehmomentänderung durch kürzere oder längere Verbindung der Zylinder in ihrer Arbeitsphase mit dem Niederdruckanschluß erfolgt.Transmission according to claim 1, characterized that the hydraulic motor is an axial piston motor with constant Displacement volume is whose torque change by shorter or longer connection of the cylinders takes place in its working phase with the low-pressure connection. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydromotor ein Radialkolbenmotor mit konstantem Verdrängungsvolumen ist, dessen Drehmomentänderung durch umschalten der einzelnen Zylinder von Antrieb auf Leerlauf oder umgekehrt erfolgt.Transmission according to claim 1, characterized that the hydraulic motor is a radial piston motor with constant Displacement volume is whose torque change by switching the individual cylinders from drive to idle or vice versa. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mechanische Drehmoment/Drehzahl-Wandler ein Planetengetriebe ist, und die Abtriebswelle des Hydromotors drehfest verbunden ist mit entweder dem Sonnenrad des Planetengetriebes, wobei dessen Steg als Abtriebswelle des hydrostatischen Getriebes fungiert, oder mit dem Planetenträger des Planetengetriebes, wobei dessen Sonnenrad als Abtriebswelle des hydrostatischen Getriebes fungiert.Transmission according to claim 1, characterized that the mechanical torque / speed converter is a planetary gear is, and the output shaft of the hydraulic motor rotatably connected to either the sun gear of the planetary gear, wherein the web acts as the output shaft of the hydrostatic transmission, or with the planet carrier of the planetary gear, wherein the Sun gear acts as the output shaft of the hydrostatic transmission. Getriebe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Freikolbenmotor dem Hydromotor mit Drucköl versorgt.Transmission according to one of the preceding claims, characterized in that a free-piston engine to the hydraulic motor supplied with pressure oil.
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