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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Hydraulische Maschine und ein Hydrauliksystem für ein Kraftfahrzeug.
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Die zum Zeitpunkt dieser Anmeldung noch nicht veröffentlichte Schrift
DE 10 2011 005 356 offenbart einen seriellen Hydraulikhybridantriebsstrang mit einer ersten und einer zweiten Antriebseinrichtung, die mindestens zwei hydraulische Verdrängermaschinen umfasst, und mit mindestens einem Druckspeicher. Dieses System hat den Nachteil, dass es nicht flexibel auf verschiedene Anforderungsprofile von Kraftfahrzeugen reagieren kann.
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Die zum Zeitpunkt dieser Anmeldung noch nicht veröffentlichte Schrift
DE 10 2011 086 571 offenbart eine Axialkolbenmaschine mit veränderbarem Schluckvolumen und einen Hydraulikantriebsstrang mit einer Axialkolbenmaschine. Diese Axialkolbenmaschine hat den Nachteil, dass eine Erhöhung des Drehmoments nur zu Lasten des Wirkungsgrads möglich ist.
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DE 10 2008 015 729 A1 offenbart ein regeneratives hydrostatisches Antriebssystem, insbesondere für Antriebe von mobilen Arbeitsmaschinen, wie beispielsweise Radladern. Das hier offenbarte Antriebssystem umfasst einen Fahrantrieb, eine erste Hydropumpe, eine zweite Hydropumpe und eine Notlenkpumpe. Eine der Hydropumpen ist zur Versorgung einer Arbeitshydraulik vorgesehen während eine andere der Hydropumpen zur Versorgung eines hydraulischen Lenksystems vorgesehen ist. Die Notlenkpumpe ist mit dem Fahrantrieb gekoppelt und ist zur Versorgung des hydraulischen Lenksystems vorgesehen. Die Notlenkpumpe ist zudem mit einem hydraulischen Speicherelement verbindbar.
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DE 10 2008 062 836 B3 offenbart ein Hydrostatisches Antriebssystem, mit einer motorisch antreibbaren Hydropumpe, die unter Bildung eines hydraulischen Kreislaufes über eine erste und eine zweite Arbeitsleitung mit zumindest einer hydraulischen Antriebseinheit verbindbar ist, die mit einem Radsatz verbunden ist, mit einem ersten Hydrospeicher zum Speichern von Druckenergie, der mit einer der Arbeitsleitungen verbindbar ist, und einem mit der jeweils anderen Arbeitsleitung verbindbaren zweiten Hydrospeicher und mit einer Ventileinrichtung, durch die der jeweils zu der Antriebseinheit verlaufende Abschnitt jeder Arbeitsleitung auftrennbar ist, um von dem die Hydropumpe enthaltenden Teil des Kreislaufes einen Speicherteil abzutrennen, der die Hydrospeicher und die zumindest eine Antriebseinheit enthält.
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Diese Systeme haben den Nachteil, dass sie durch ihre aufwendige Bauweise und die vielen einzelnen Komponenten zur Nutzung in einem Kraftfahrzeug ungeeignet sind.
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Offenbarung der Erfindung
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Die Erfindung liegt der Aufgabe zugrunde, eine Hydraulische Maschine darzustellen, die kompakt ist und in einem Hydraulikhybridantriebsstrang und zum Betreiben eines Hydraulikhybridantriebsstrangs in Kraftfahrzeugen geeignet ist.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Hydraulische Maschine für einen Hydraulikhybridanstriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, aus einem Bimotor gebildet ist, der aus zwei Axialkolbenmaschinen gebildet ist.
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Es ist vorteilhaft, den Bimotor aus zwei Axialkolbenmaschinen zu bilden, da diese flexibel ansteuerbar sind und diese in einem Gehäuse des Bimotors kompakt untergebracht werden können. Durch die Anordnung von zwei Axialkolbenmaschine als ein Bimotor und somit ein Antriebssystem kann ein besserer Wirkungsgrad im Teillastbereich erreicht werden. Falls erforderlich, werden beide Axialkolbenmschinen angesteuert und liefern Drehmoment ab, ansonsten kann es ausreichend sein, dass nur eine Axialkolbenmaschine angesteuert wird.
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Ferner ist es von Vorteil, dass der Bimotor ein Gehäuse, in der die beiden Axialkolbenmaschinen angeordnet sind, und eine Anschlussplatte aufweist, da so Anschlüsse zusammengelegt und reduziert werden. Ein Gehäuse für zwei Axialkolbenmaschinen und eine Anschlussplatte für zwei Axialkolbenmaschinen spart Fertigungs- und Montageschritte.
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Besonders vorteilhaft ist es, jeweils das Gehäuse und die Anschlussplatte des Bimotors einstückig auszulegen.
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Es ist von Vorteil, dass die Anschlussplatte des Bimotors hydraulische Anschlussstücke aufweist, die jeweils eine hydraulische Verbindung beider Axialkolbenmaschinen herstellen. Die Anschlussplatte ermöglicht somit zentrale Verbindungen zu beiden Axialkolbenmaschinen des Bimotors, wodurch zusätzliche Anschlussstücke, bzw. Verbindungsstücke reduziert werden können. Bei in Reihe geschalteten Axialkolbenmaschinen ist jeweils ein Anschlussstück für die jeweiligen hydraulischen Verbindungen erforderlich.
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Es ist von Vorteil, dass die Anschlussplatte des Bimotors hydraulische Anschlussstücke aufweist, wobei es besonders vorteilhaft ist, dass das hydraulische Anschlussstück, das eine Hochdruckverbindung mit einer Pumpe bildet, an einer anderen Seitenfläche der Anschlussplatte angeordnet ist, als die restlichen hydraulischen Anschlussstücke. Dies spart Platz auf einer Stirnseite des Anschlussstücks und ermöglicht eine Zuführung von Hochdruch aus der Pumpe in das Anschlussstück ohne viele Umlenkungen und somit wird ein besserer Wirkungsgrad des Bimotors erreicht.
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Es ist vorteilhaft, dass die Anschlussplatte eine Hochdruckbohrung aufweist, insbesondere mit einer hydraulischen Verbindung zur Pumpe, bzw. zum Hochdruckspeicher des Hydrauliksystems.
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Ferner ist es von Vorteil, dass die Hochdruckbohrung hydraulische Verbindungen zu beiden Axialkolbenmaschinen des Bimotors bildet, so dass sie als Verteilerbohrung ausgelegt ist. Dieses ermöglicht einen zentralen Eingang des Mediums und eine Verteilung zu den Abnehmern über die Hochdruckbohrung.
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Es ist aus Platzgründen vorteilhaft, an der Anschlussplatte des Bimotors zwei Regelventile und zwei Hauptstromventile anzuordnen, die die jeweiligen Axialkolbenmaschinen regeln, bzw. ansteuern
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Es ist ferner von Vorteil, die Axialkolbenmaschinen in dem Gehäuse und der Anschlussplatte zu lagern, um eine kompakte Bauform zu erhalten.
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Es ist von Vorteil, die Axialkolbenmaschinen achsparallel zueinander anzuordnen, um eine kompakte Bauform zu erhalten, und um durch diese Anordnung bei Bedarf möglichst einfach die Drehmomente der einzelnen Axialkolbenmaschinen abgreifen zu können.
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Dazu ist es von Vorteil die Axialkolbenmaschinen über Zahnräder, die ein Zahnradgetriebe bilden, mechanisch zu koppeln.
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Um eine verbesserte Schnittstelle zu anderen Komponenten, bzw. zu Schnittstellen zu erhalten, ist an dem Gehäuse des Bimotors ein Einpass vorgesehen. Besonders vorteilhaft ist dies zur Verbindung mit und zur Abdichtung gegenüber einem Getriebe und / oder einer Kupplung eines Hydraulikhybridantriebsstrangs.
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Vorteilhaft ist der Einsatz der Hydraulischen Maschine in einem Hydrauliksystem, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit zumindest zwei Hydrostaten, einem Hochdruckspeicher und einem Niederdruckspeicher, die hydraulisch mit den zumindest zwei Hydrostaten in Verbindung stehen, wobei erfindungsgemäß ein erster Hydrostat eine hydraulische Pumpe ist und ein zweiter Hydrostat ein hydraulischer Bimotor ist.
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Dies hat den Vorteil, dass das Hydrauliksystem kompakt baut, da der Bimotor eine kompakte aber dennoch flexibel ansteuerbare Einheit bildet.
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Es ist von Vorteil die Pumpe aus einer Axialkolbenmaschine zu bilden, da sich diese durch ihre kompakte Bauform und flexible Ansteuerung auszeichnet.
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Vorteilhaft ist es, das Hydrauliksystem mit einer Filter-/Kühlereinheit auszustatten, um die Anforderungen in einem Kraftfahrzeug zu erfüllen und das Hydraulikmedium zu kühlen, bzw. von Partikeln zu frei zu halten.
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Es ist von Vorteil die Filter-/Kühlereinheit an der Pumpe anzuordnen, um eine kompakte Bauform des Hydrauliksystems zu erreichen und die Leitungslängen gering zu halten.
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Es ist von Vorteil, dass das Hydrauliksystem in einem Hydraulikhybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einer Fahrzeugachse zum Einsatz kommt.
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Besonders vorteilhaft ist es, im Hydraulikhybridantriebsstrang zwischen dem Hydrauliksystem und der Fahrzeugachse ein Getriebe und / oder eine Kupplung anzuordnen.
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Das Verfahren zum Betreiben des Hydraulikantriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs ermöglicht, dass die Fahrzeugachse ein Drehmoment zumindest mittelbar von dem Hydrauliksystem aufnimmt oder an das Hydrauliksystem abgibt.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus der Beschreibung und der nachfolgenden Zeichnung.
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Kurze Beschreibung der Zeichnung
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Es zeigen:
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1 eine vereinfachte Darstellung eines Hydraulikhybridantriebsstrangs;
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2 ein Schaltbild eines Hydrauliksystems;
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3 ein Schaltbild eines erfindungsgemäßen Bimotors;
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4 ein Schaltbild einer Pumpe mit einem Filter-/Kühlerelement;
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5 eine Seitenansicht auf ein Gehäuse des erfindungsgemäßen Bimotors;
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6 eine Schnittzeichnung des erfindungsgemäßen Bimotors;
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7 eine Seitenansicht auf eine Anschlussplatte des erfindungsgemäßen Bimotors;
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8 eine weitere Schnittzeichnung des erfindungsgemäßen Bimotors;
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9 eine Seitenansicht auf einen Einpass des erfindungsgemäßen Bimotors;
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10 eine erste Schnittzeichnung der Anschlussplatte und
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11 eine zweite Schnittzeichnung der Anschlussplatte.
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Beschreibung der Ausführungsbeispiele
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In 1 ist ein Hydraulikhybridantriebsstrang 1 für ein Kraftfahrzeug dargestellt. Der Hydraulikhybridantriebsstrang 1 ist gebildet aus einem Hydrauliksystem 2, welches auf einer Eingangsseite 3, die auch als Antriebsseite bezeichnet werden kann, mechanisch über ein erstes Getriebe 5 und / oder einer ersten Kupplung 5 mit einer Brennkraftmaschine 6 verbunden ist. Die Brennkraftmaschine 6 ist beispielsweise ein Verbrennungsmotor. Das Hydrauliksystem 2 ist auf einer Ausgangsseite 4, die auch als Abtriebsseite bezeichnet werden kann, mechanisch über ein zweites Getriebe 7 und / oder eine zweite Kupplung 7 mit einer Fahrzeugachse 8 verbunden, wobei dies an der Fahrzeugachse 8 beispielsweise über ein nicht dargestelltes mechanisches Differential geschehen kann.
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Das Hydrauliksystem 2 ist aus zumindest zwei Hydrostaten gebildet. In diesem Ausführungsbeispiel aus drei Hydraulischen Maschinen, wobei der erste Hydrostat aus einer hydraulischen Pumpe 10 und der zweite Hydrostat aus einem Bimotor 11, der zwei Hydraulische Maschinen in Form von zwei Axialkolbenmaschinen umfasst. Die hydraulische Pumpe 10 ist hydraulisch mit dem hydraulischen Bimotor 11 verbunden. Ferner umfasst das Hydrauliksystem 2 einen Hochdruckspeicher 12 und einen Niederdruckspeicher 13, die jeweils hydraulisch mit der Pumpe 10 und dem Bimotor 11 verbunden sind. Der Hochdruckspeicher 12 und der Niederdruckspeicher 13 sind beispielsweise hydropneumatische Speicher.
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2 zeigt ein Schaltbild des Hydrauliksystems 2. Die Pumpe 10 ist gebildet aus einer hydraulischen Axialkolbenmaschine 15, die über eine erste Hochdruckleitung 20 hydraulisch mit dem Hochdruckspeicher 12 und dem Bimotor 11 verbunden ist. Ferner weist die Pumpe 10 eine erste Niederdruckleitung 25 auf, die über eine Filter-/Kühlereinheit 22 hydraulisch mit dem Niederdruckspeicher 13 verbunden ist. Die Filter-/Kühlereinheit kann beispielsweise direkt an der Pumpe 10 angeordnet sein. Die Pumpe 10 weist eine zweite Niederdruckleitung 26 auf, die auch als Saugleitung 26 bezeichnet werden kann, wobei diese eine hydraulische Verbindung mit dem Bimotor 11 bildet. Ferner weist die Pumpe 10 eine Leckageleitung 27 auf, die über die Filter-/Kühlereinheit hydraulisch mit dem Niederdruckspeicher 13 in Verbindung steht.
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Der erfindungsgemäße Bimotor 11 wird aus einer ersten Axialkolbenmaschine 31 und einer zweiten Axialkolbenmaschine 32 gebildet. Der Bimotor 11 ist über die erste Hochdruckleitung 20 hydraulisch mit der Pumpe 10 verbunden und über eine zweite Hochdruckleitung 21 hydraulisch mit dem Hochdruckspeicher 12 verbunden. Ferner ist der Bimotor 11 hydraulisch über die zweite Niederdruckleitung, bzw. Saugleitung 26 mit der Pumpe 10 verbunden. Des Weiteren weist der Bimotor 11 eine dritte Niederdruckleitung 28 auf, die über die Filter-/Kühlereinheit 22 hydraulisch mit dem Niederdruckspeicher 13 verbunden ist. Ferner weist der Bimotor 11 die Leckageleitung 27 auf, die über die Filter-/Kühlereinheit hydraulisch mit dem Niederdruckspeicher 13 in Verbindung steht.
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3 zeigt einen Ausschnitt des Hydrauliksystems 2 in dem das Schaltbild des Bimotors 11 näher dargestellt ist. Der Bimotor 11 wird aus zwei Axialkolbenmaschinen 31, 32 gebildet, die zusammen in einem Gehäuse angeordnet sind. Dies wird in der folgenden Beschreibung näher ausgeführt. Die Axialkolbenmaschinen 31, 32 sind in diesem Ausführungsbeispiel gleich aufgebaut, so dass die Beschreibung der ersten Axialkolbenmaschine 31 analog zu der Beschreibung der zweiten Axialkolbenmaschine 32 ist.
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Die erste Axialkolbenmaschine 31 ist schematisch dargestellt und ist über ein Hauptstromventil 35 mit der ersten Hochdruckleitung 20 und der zweiten Hochdruckleitung 21 verbunden. Das Hauptstromventil 35 dient zur Ansteuerung des Hochdruckbereichs der Axialkolbenmaschinen 31, 32, bzw. dem Zu- und Abstellen der Leitungen der Axialkolbenmaschinen 31, 32.
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Ferner ist die Axialkolbenmaschine 31 über ein Rückschlagventil 36 mit der Saugleitung 26 verbunden. Des Weiteren weist die Axialkolbenmaschine 21 ein Regelventil 37 auf, über das das Schluckvolumen der Axialkolbenmaschine 21 geregelt wird.
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4 zeigt einen Ausschnitt des Hydrauliksystems 2 in dem das Schaltbild der Pumpe 1 und das Schaltbild der Filter-/Kühlereinheit 22 dargestellt ist. Die Pumpe 10 ist schematisch dargestellt und ist über ein 2/2-Wegeventil 35 mit der ersten Hochdruckleitung 20 verbunden. Ferner ist die Pumpe 10 über ein Rückschlagventil 36 mit der Saugleitung 26 verbunden. Des Weiteren weist die Pumpe 10 ein 3/3-Wegeventil 37 auf, über das das Schluckvolumen der Pumpe 10 geregelt wird.
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Die Filter-/Kühlereinheit 22 ist in dieser Ausführungsform unmittelbar an der Pumpe 10 angeordnet.
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5 zeigt eine Ansicht des Bimotors 11 auf der Ausgangsseite 4, bzw. Abtriebsseite des Bimotors 11. Der Bimotor 11 kann auch als Zwillingshydrostat bezeichnet werden. Der Bimotor 11 wird aus zwei in einem Gehäuse 40 angeordneten Axialkolbenmaschinen 31, 32 gebildet. Aus dem Gehäuse 40 ragen eine erste Antriebswelle 41 und eine zweite Antriebswelle 42 hinaus, wobei an der ersten ein erstes Zahnrad 43 angeordnet ist und an der zweiten ein zweites Zahnrad 44 angeordnet ist. Die beiden Zahnräder 43, 44 bilden ein Zahnradgetriebe 45 über das die beiden Axialkolbenmaschinen 31, 32 mechanisch gekoppelt sind. In diesem Ausführungsbeispiel weist die erste Axialkolbenmaschine 31 das kleinere erste Zahnrad 43 auf und die zweite Axialkolbenmaschine 32 das größere zweite Zahnrad 44, so dass die zweite Axialkolbenmaschine 32 zur ersten 31 untersetzt ist. Beide Axialkolbenmaschinen 31, 32 sind achsparallel zueinander angeordnet. Ferner weist der Bimotor 11 eine Anschlussplatte 50 auf.
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Der Bimotor 11 hat den Vorteil, dass die Zuleitungen beider Hydrostaten, bzw. Axialkolbenmaschinen 31, 32 auf einer Anschlussplatte angeordnet sind.
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Die Anschlussplatte 50 ist mit dem Gehäuse 40 verbunden, wobei die Verbindungsfläche abgedichtet werden muss. Dies kann beispielsweise über eine nicht dargestellte Flachdichtung aus beispielsweise Kunststoff, einer Flüssigdichtung, Dichtkleber oder Dichtringe auf der Anschraubebene des Gehäuses 40 gelöst werden, oder über eine Ringdichtung auf einem Einpass. Der Einpass ist ein geometrischer Absatz zur Fügung zweier Komponenten, wobei auf einem Absatz des Einpasses eine Nut vorgesehen werden kann, um ein Dichtringelement anzubringen, beispielsweise einen O-Ring oder ein Formring.
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Das Gehäuse 40 dient zur Aufnahme der Antriebe, bzw. der Axialkolbenmaschinen 31, 32, zur Abdichtung gegenüber dem Getriebe und / oder der Kupplung, bzw. gegenüber der Anschlussplatte 50 und es dient zur Lagerung der Antriebswellen.
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Die erste Antriebswelle 41 ist mechanisch an dem zweiten Getriebe 7 und / oder an der zweiten Kupplung 7 angebunden.
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Der Bimotor 11 kann beispielsweise an das zweite Getriebe 7 und / oder an die zweite Kupplung angeflanscht werden, wobei die Verbindungsfläche abgedichtet werden muss. Dies kann beispielsweise über eine nicht dargestellte Flachdichtung aus beispielsweise Kunststoff, einer Flüssigdichtung, Dichtkleber oder Dichtringe auf der Anschraubebene des Gehäuses 40 gelöst werden, oder über eine Ringdichtung auf einem Einpass. Der Einpass ist ein geometrischer Absatz zur Fügung zweier Komponenten, wobei auf einem Absatz des Einpasses eine Nut vorgesehen werden kann, um ein Dichtringelement anzubringen, beispielsweise einen O-Ring oder ein Formring.
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6 zeigt eine Schnittdarstellung durch den Bimotor 11 nach 5, wobei die erste Axialkolbenmaschine 31 und die zweite Axialkolbenmaschine 32 achsparallel zueinander angeordnet sind. Die Axialkolbenmaschinen 31, 32 weisen Schwenkwiegen 47, 48 zur Verstellung des Schluckvolumens auf und an jeder Axialkolbenmaschine 31, 32 ist ein Schwenkwinkelsensor 46 angebracht, der die Position der jeweiligen Schwenkwiege 47, 48 ermittelt. Der Schwenkwinkelsensor 46 ist axial zur Schwenkwiegendrehachse angeordnet. Beispielsweise kann auf der jeweiligen Schwenkwiege 47, 48 ein Magnet angeordnet sein, über den der Schwenkwinkelsensor 46 den Winkel der Schwenkwiege 47, 48 detektiert. Alternativ kann dies auch über einen nicht dargestellten Stellzylinder ausgeführt werden.
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7 zeigt eine Draufsicht auf den Bimotor 11 auf der hydraulischen Anschlussseite. Die Anschlussplatte 50 ist an das Gehäuse 40 angeschraubt. An dem Gehäuse 40 ist ein erstes hydraulisches Anschlussstück 51 angeordnet, das als Leckagerücklauf 51 dient und eine hydraulische Verbindung zur Leckageleitung 27 aufweist. Der Leckagerücklauf 51 kann alternativ auch an der Anschlussplatte 50 angeordnet sein. Ferner ist an dem Gehäuse 40 der Schwenkwinkelsensor 46 angebracht.
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Die Anschlussplatte 50 weist ein zweites hydraulisches Anschlussstück 52 auf, das als Anschluss zur zweiten Niederdruckleitung 26, bzw. Saugleitung 26 dient. Ferner ist an der Anschlussplatte 50 ein drittes hydraulisches Anschlussstück 53 angeordnet, das als Anschluss zur dritten Niederdruckleitung 28 dient, die über die Filter-/Kühlereinheit 22 mit dem Niederdruckspeicher 13 in Verbindung steht. Des Weiteren ist an der Anschlussplatte 50 ein viertes hydraulisches Anschlussstück 54 angeordnet, das als Anschluss zur zweiten Hochdruckleitung 21 dient, die mit dem Hochdruckspeicher 12 in Verbindung steht. Ferner ist an der Anschlussplatte 50 ein fünftes hydraulisches Anschlussstück 55 angeordnet, das als Anschluss zur ersten Hochdruckleitung 20 dient, die mit der Pumpe 10 in Verbindung steht.
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Ferner sind an der Anschlussplatte 50 die Hauptstromventile 35, 65 und die Regelventile 37, 67 der Axialkolbenmaschinen 31, 32, sowie ein Hochdruck-Temperatur-Sensor 60 angebracht. Der Hochdruck-Temperatur-Sensor 60 misst den Druck in der Hochdruckleitung der Anschlussplatte 50.
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Die Anschlussplatte 50 beinhaltet Hoch- und Niederdruckanschlüsse und ist Schnittstelle für die verschiedenen Anschlüsse der Axialkolbenmaschinen 31, 32. Die Anbindung des Hochdrucks in der Anschlussplatte 50 weist den Vorteil auf, dass eine direkte Verbindung des Hochdrucks mit den Hydrostaten hergestellt ist. Dadurch ergibt sich ein geringst möglicher Wirkungsgradverlust, da unnötige Umlenkungen des Hydraulikmediums verhindert werden. Zudem ermöglicht sie die Aufnahme der erforderlichen Ventiltechnik sowie die Aufnahme von Sensortechnik. Sie dient auch zur Aufnahme von Wellenlagern beider Antriebswellen der Axialkolbenmaschinen 31, 32. Die Anschlussplatte 50 zeichnet sich durch ihre kompakte Bauform aus und sorgt durch die vielen Anschlussmöglichkeiten für eine Reduzierung des Leitungsaufwands in und an den Axialkolbenmaschinen 31, 32, wodurch sich der Bimotor 11 sehr gut ansteuern und regeln lässt und zudem günstig herstellbar ist. Ferner können Fertigungs- und Montageschritte reduziert werden was weiter für geringere Kosten sorgt.
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Die Saugleitung 26 führt zum Filter-/Kühlerelement 22, wobei die Saugleitung 26 und dritte Niederdruckleitung 28 im Filter-/Kühlerelement 22 voneinander getrennt sind, so dass die Saugleitung 26 als Ansaugleitung ausgelegt ist. Zwischen der Saugleitung 26 und den Axialklobenmaschinen 31, 32 sind die Rückschlagventile 36, 66 angeordnet.
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Bei einer Schwenkwiegenverstellung kann es zu einem kurzzeitigen Unterdruck im Hochdruckbereich der jeweiligen Axialkolbenmaschine 31, 32 kommen, das heißt, dass der Druck im Hochdruckbereich unter dem Druck in der Saugleitung 26 liegt. Dies kann Kavitation erzeugen. Die Saugleitung 26 und die Rückschlagventile 36, 66 sorgen in dieser Anordnung für einen Mengenausgleich und daraus folgend für einen Druckausgleich im System, wodurch Kavitation verhindert, bzw. reduziert werden kann.
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Der Leckagerücklauf 51 führt entstehende Leckagemengen, die in den Hydrostaten anfallen in die Leckageleitung 27, bzw. in den Niederdruckbereich zurück.
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8 zeigt eine Schnittdarstellung durch den Bimotor 11. Die Darstellung zeigt Gehäuselager 70, 71, die die Axialkolbenmaschinen 31, 32 im Gehäuse 40 lagern und ein Anschlussplattenlager 73, das die Axialkolbenmaschine 32 in der Anschlussplatte 50 lagert. Die erste Axialklobenmaschine 31 wird analog über ein Anschlussplattenlager in der Anschlussplatte 50 gelagert.
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Ferner weist der Bimotor 11 für die jeweiligen Axialkolbenmaschinen 31, 32 Stellkolben 75, 76 auf, die die jeweilige Schwenkwiege 47, 48 verstellen. Die Stellkolben 75, 76 werden hydraulisch über die Regelventile 37, 67 verstellt, wobei dies über das Zu- und Abstellen des Drucks über die Regelventile 37, 67 geschieht. Besonders vorteilhaft ist die Nähe des jeweiligen Regelventils 37, 67 zum Stellkolben 75, 76, da dadurch kurze Leitungslängen und somit eine geringe Verstellmenge (Steuermenge) zur Verstellung der Schwenkwiege 47, 48 möglich ist. Ferner ermöglicht dies schnelle Ansteuerzeiten.
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Die Axialkolbenmaschinen 31, 32 weisen jeweils hier nicht sichtbare Gegenkolben auf, die die Schwenkwiegen 47, 48 unter Spannung halten, bzw. diese zurückstellen. Die Gegenkolben sind direkt mit Druck (Hochdruck) beaufschlagt und werden nicht geregelt.
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9 zeigt eine Seitenansicht des Bimotors 11. An dem Gehäuse 40 des Bimotors 11 ist ein Einpass 80 angeordnet, der eine umlaufende Nut 81 und eine umlaufende Fase 82 zur besseren Montage aufweist. Besonders vorteilhaft ist der nicht zylindrische Einpass 80 wie auch in 5 zu sehen, der optimal an die Bauform des Bimotors 11 mit seinen unterschiedlichen Zahnrädern 43, 44 angepasst ist.
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Der Bimotor 11 ist an das zweite Getriebe 7 und / oder an die zweite Kupplung angeflanscht, wobei die Verbindungsfläche abgedichtet werden muss. Dies geschieht über eine Ringdichtung auf dem Einpass 80. Der Einpass 80 ist ein geometrischer Absatz zur Fügung zweier Komponenten, wobei auf dem Absatz des Einpasses 80 die Nut vorgesehen ist, in der ein Dichtringelement geführt ist, beispielsweise einen O-Ring oder ein Formring.
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10 zeigt eine Schnittdarstellung der Anschlussplatte 50 mit einer Hochdruckbohrung 95. Die Hochdruckbohrung 95 endet an einem Ende, beispielsweise, wie in dieser Ausführungsform dargestellt, mit einem Sackloch im Material der Anschlussplatte 50. Sie kann auch als eine hier nicht dargestellte Durchgangsbohrung ausgeführt sein und mit einem Blindstopfen verschlossen sein. An der anderen Seite der Hochdruckbohrung 95 ist das fünfte hydraulische Anschlussstück 55 angeordnet, welches als Anschluss zur ersten Hochdruckleitung 20 dient, die mit der Pumpe 10 in Verbindung steht. Die Hochdruckbohrung 95 steht über eine Verbindung 154 mit dem vierten hydraulischen Anschlussstück 54, das als Anschluss zur zweiten Hochdruckleitung 21 dient, die mit dem Hochdruckspeicher 12 in Verbindung steht, hydraulisch in Verbindung. Die Verbindung 154 ist in dieser Ausführungsform als Bohrung ausgeführt. Ferner weist die Hochdruckbohrung 95 zwei hydraulische Verbindungen 135, 165 auf, die die Hochdruckbohrung 95 mit den Hauptstromventilen 35, 65 hydraulisch verbinden. Diese Verbindungen 135, 165 sind in diesem Ausführungsbeispiel als Bohrungen ausgeführt. Des Weiteren weist die Hochdruckbohrung 95 zwei Verbindungen 93 auf, die die Hochdruckbohrung 95 mit Verbindungen 91, 92 zu Gegenkolben 191, 192 der Axialkolbenmaschinen 31, 32 hydraulisch verbindet. Zusätzlich ist in dieser Ausführungsform der Anschlussplatte 50 ein Hochdruck-Temperatur-Sensor 60 angeordnet, der mit beispielsweise einem Messfühler in die Hochdruckbohrung 95 ragt. Die Hochdruckbohrung 95 funktioniert als Verteiler des unter Hochdruck gesetzten Mediums in die verschiedenen Anschlüsse in der Anschlussplatte 50, bzw. im Bimotor 11. Die Verbindungen 136, 165, 93, 154 zur Hochdruckbohrung sind bevorzugt radial angeordnet, können aber auch in einem beliebigen Winkel zur Hochdruckbohrung 95 angeordnet sein. Durch die Hochdruckbohrung 95 kann das Medium zentral verteilt werden, ohne dass zusätzliche Anschlüsse an der Anschlussplatte 50 notwendig sind.
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11 zeigt eine Schnittdarstellung der Anschlussplatte 50 mit einer Niederdruckbohrung 98. Die Niederdruckbohrung 98 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Durchgangsbohrung ausgeführt und ist an beiden Enden mit Blindstopfen 96, 97 verschlossen. Die Niederdruckbohrung 98 steht über eine Verbindung 152 mit dem zweiten hydraulischen Anschlussstück 52, das als Anschluss zur Saugleitung 26 dient, hydraulisch in Verbindung. Zwischen der Verbindung 152 und den Hauptstromventilen 35, 65 sind die Rückschlagventile 36, 66 angeordnet. Die Sperrrichtung der Rückschlagventile 36, 66 ist jeweils in Richtung von den Hauptstromventilen 35, 65 weg in Richtung Verbindung 152. Der frei Durchgang entsprechend umgekehrt. Die Hauptstromventilen 35, 65 weisen hydraulischen Verbindungen 135, 165 auf, die die Hauptstromventile 35, 65 mit der Hochdruckbohrung 95 der Anschlussplatte 50 hydraulisch verbinden. Vorteilhaft ist die Anordnung der Rückschlagventile 36, 66 der jeweiligen Axialkobenmaschinen 31, 32 in einer Niederdruckbohrung 98, da dadurch nur ein Anschluss zur Saugleitung 26 notwendig ist und dadurch zusätzliche Anschlüsse, bzw. Anschlusselemente auf der Sauganschlussseite reduziert, bzw. vermieden werden können. Durch diese Anordnung ist eine kompakte Bauweise der Anschlussplatte 50 und somit des Bimotors 11 möglich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011005356 [0002]
- DE 102011086571 [0003]
- DE 102008015729 A1 [0004]
- DE 102008062836 B3 [0005]
