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Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem mit einer Reversierpumpe, die zwei Förderanschlüsse umfasst, über die ein Hydraulikmedium aus einem Tank in entgegengesetzten Förderrichtungen gefördert werden kann, um mindestens ein Betätigungselement hydraulisch zu betätigen und um eine Kühlung und/oder Schmierung mit Hydraulikmedium zu versorgen, und mit einer Ventilanordnung, über die ein Betätigungskolben in einem doppelt wirkenden Betätigungszylinder mit Hydraulikmedium beaufschlagbar ist, wobei der Betätigungskolben mechanisch mit dem Betätigungselement und mit einer Rastiervorrichtung kombiniert ist, die ein durch eine Federeinrichtung vorgespanntes Rastelement umfasst. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Hydrauliksystems.
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Aus der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2018 112 670 A1 ist eine Hydraulikeinrichtung mit einer Pumpe bekannt, die zum einen an eine Kühlmittelleitung zum Versorgen eines ersten Verbrauchers mit Hydraulikmittel zu dessen Kühlung und/oder Schmierung anschließbar ist und an eine Aktivierungsleitung zum Versorgen eines zweiten Verbrauchers mit demselben Hydraulikmittel zu dessen Betätigung anschließbar ist, wobei die Pumpe als Reversierpumpe ausgebildet ist, wobei ein hydraulischer Parksperrenbetätiger, der einen doppelt wirkenden Kolben besitzt, mit Hydraulikmittel zur Parksperrenaktuierung versorgbar ist, wobei der Kolben als Differenzflächenkolben oder als Gleichflächenkolben ausgelegt ist, wobei der Parksperrenbetätiger über eine Rastiervorrichtung lagefestlegbar ist, wobei die Rastiervorrichtung ein federvorgespanntes Blockierelement besitzt, das zum Eingreifen in eine formgegengleiche Ausnehmung bemessen und angeordnet ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hydrauliksystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 funktionell und/oder herstellungstechnisch, insbesondere im Hinblick auf die Herstellkosten, zu verbessern beziehungsweise zu vereinfachen.
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Die Aufgabe ist bei einem Hydrauliksystem mit einer Reversierpumpe, die zwei Förderanschlüsse umfasst, über die ein Hydraulikmedium aus einem Tank in entgegengesetzten Förderrichtungen gefördert werden kann, um mindestens ein Betätigungselement hydraulisch zu betätigen und um eine Kühlung und/oder Schmierung mit Hydraulikmedium zu versorgen, und mit einer Ventilanordnung, über die ein Betätigungskolben in einem doppelt wirkenden Betätigungszylinder mit Hydraulikmedium beaufschlagbar ist, wobei der Betätigungskolben mechanisch mit dem Betätigungselement und mit einer Rastiervorrichtung kombiniert ist, die ein durch eine Federeinrichtung vorgespanntes Rastelement umfasst, dadurch gelöst, dass dem Betätigungskolben eine mechanische Kopplungseinrichtung zugeordnet ist, mit deren Hilfe mindestens drei diskrete Stellungen des Betätigungskolbens dargestellt werden, die mit einer zwischen der Reversierpumpe und dem Betätigungszylinder angeordneten aktiven Ventileinrichtung sequentiell geschaltet werden, um mindestens zwei mechanische Stelleinrichtungen, die jeweils zwei Stellungen einnehmen können, zu aktivieren/deaktivieren. Bei einem Ausführungsbeispiel wird nur ein aktives Ventil zwischen der Reversierpumpe und dem Betätigungszylinder benötigt, um in Kombination mit einer Förderrichtungsumkehr der Reversierpumpe genau drei diskrete Stellungen des Betätigungskolbens darzustellen. Mit den drei diskreten Stellungen des Betätigungskolbens können mit einem sehr geringen Hydraulikaufwand und auch mit einem sehr geringen Steuerungsaufwand vorteilhaft drei Betätigungsfunktionen dargestellt werden. Bei dem Hydraulikmedium handelt es sich zum Beispiel um ein Hydrauliköl, das verkürzt auch als Öl bezeichnet wird. Bei dem Hydraulikmedium kann es sich aber auch zum Beispiel um Wasser handeln. Analog kann es sich bei der Reversierpumpe auch um eine Wasserpumpe handeln. In dem beanspruchten Hydrauliksystem wird bewusst in Kauf genommen, dass der Betätigungskolben nur sequentiell geschaltet werden kann. Die mechanischen Stelleinrichtungen können unterschiedliche Funktionen ausüben. Mindestens eine der mechanischen Stelleinrichtungen ist zum Beispiel als Kupplung oder als Bremse ausgeführt. Eine der mechanischen Stelleinrichtungen ist zum Beispiel als Parksperre ausgeführt. Die mechanischen Stelleinrichtungen können vorzugsweise genau zwei Zustände oder Stellungen einnehmen. Eine zu verstellende Kupplung ist zum Beispiel offen oder geschlossen. Im geschlossenen Zustand kann die Kupplung ein Drehmoment übertragen. Im offenen Zustand überträgt die Kupplung kein Drehmoment. Die Parksperre kann ebenfalls offen oder geschlossen sein. Im offenen Zustand der Parksperre kann sich ein Parksperrenrad drehen. Im geschlossenen Zustand ist das Parksperrenrad gesperrt und kann sich nicht drehen. Zum Umschalten der mechanischen Stelleinrichtungen werden normalerweise Stellbewegungen in entgegengesetzten Richtungen benötigt. Bei dem Sonderfall Parksperre wird eine aktive Stellbewegung nur in einer Richtung benötigt. Die Stellbewegung in der anderen Richtung kann durch eine Federvorspannung mit einer geeigneten Federeinrichtung realisiert werden. Bei zwei mechanischen Stelleinrichtungen gibt es normalerweise vier potentielle Zustände, die mit Hilfe von vier diskreten Stellungen des Betätigungskolbens dargestellt werden. Im Sonderfall der Parksperre werden nur drei diskrete Stellungen des Betätigungskolbens benötigt.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Parksperre in einer ersten Stellung des Betätigungskolbens eingelegt ist, wobei die Parksperre in einer zweiten Stellung des Betätigungskolbens ausgelegt ist, wobei ein Schaltelement in der ersten und in der zweiten Stellung des Betätigungskolbens unbetätigt ist, wobei das Schaltelement in einer dritten Stellung des Betätigungskolbens betätigt ist. Bei der Parksperre handelt es sich zum Beispiel um eine herkömmliche Parksperre mit einem Parksperrenrad, das mit einem Arretierelement gesperrt werden kann. Bei dem Schaltelement handelt es sich zum Beispiel um ein Kupplungselement mit einer Kupplung, die im unbetätigten Zustand offen und im betätigten Zustand geschlossen ist. Die Kupplung ist zum Beispiel als Klauenkupplung ausgeführt.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass dem Betätigungszylinder ein Wegsensor für den Betätigungskolben zugeordnet ist. So kann ein Verfahren des Betätigungskolbens in dem Betätigungszylinder auf einfache Art und Weise erfasst werden. Das Verfahren des Betätigungskolbens wird zum Beispiel auf eine Steuerung eines Pumpenmotors zurückgeführt, um mit einem entsprechenden Drehwinkel beziehungsweise einer entsprechenden Drehzahl der Reversierpumpe eine gewünschte Stellung des Betätigungskolbens zu treffen. Im Betrieb der Kühlung und/oder Schmierung der Reversierpumpe kann die Position des Betätigungskolbens erfasst und gegebenenfalls korrigiert werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die aktive Ventileinrichtung als Wegeventil ausgeführt ist. Die aktive Ventileinrichtung ist zum Beispiel als 4/2-Wegeventil ausgeführt. In diesem einfachsten Fall ist am Wegeventil keine Sperrstellung zum Halten einer angefahrenen Position notwendig. Je nach Ausführung der Rastiervorrichtung und der Höhe der Rastierungskräfte kann eine als Sperrstellung ausgeführte dritte Stellung des Wegeventils vorteilhaft sein. Bei der Ausführung als 4/2-Wegeventil ist vorteilhaft ein Rückschlagventil zwischen die Reversierpumpe und die aktive Ventileinrichtung geschaltet. Das Rückschlagventil sperrt in Richtung der Reversierpumpe.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung und/oder Schmierung an einen Versorgungspfad angeschlossen ist, der von einem ersten Förderanschluss der Reversierpumpe ausgeht, wobei die aktive Ventileinrichtung an einen Betätigungspfad angeschlossen ist, der von einem zweiten Förderanschluss der Reversierpumpe ausgeht. Dem ersten Förderanschluss sind vorteilhaft ein in Richtung der Kühlung und/oder Schmierung sperrendes Kühl-Rückschlagventil und ein in Richtung Tank sperrendes erstes Tank-Rückschlagventil zugeordnet. Dem zweiten Förderanschluss der Reversierpumpe ist vorteilhaft ein in Richtung Tank sperrendes zweites Tank-Rückschlagventil zugeordnet. So kann auf einfache Art und Weise mit den drei passiven Ventilen, die als Rückschlagventile ausgeführt sind, ein hochfunktionelles Hydrauliksystem mit der gewünschten Funktionalität bereitgestellt werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Kopplungseinrichtung ein erstes Betätigungselement mit einem zweiten Betätigungselement koppelt, wobei die Rastiervorrichtung drei Rastpositionen zur Darstellung der drei diskreten Stellungen des Betätigungskolbens aufweist. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Betätigungskolben nur mit Hilfe der Rastiervorrichtung in seinen drei diskreten Stellungen gehalten. Die mechanische Koppelungseinrichtung sorgt dafür, dass die beiden Betätigungselemente beide jeweils zusammen mit dem Betätigungskolben bewegt werden.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Rastiervorrichtung mit einem ersten Betätigungselement gekoppelt ist und zwei Rastpositionen zur Darstellung der ersten diskreten Stellung und der zweiten diskreten Stellung des Betätigungskolbens aufweist, wobei ein zweites Betätigungselement gegen einen Anschlag vorgespannt ist, solange der Betätigungskolben seine erste diskrete Stellung oder seine zweite diskrete Stellung einnimmt, wobei das zweite Betätigungselement zum Betätigen des Schaltelements von dem Anschlag weg bewegt wird, wenn der Betätigungskolben aus seiner zweiten diskreten Stellung in seine dritte diskrete Stellung verlagert wird. Bei einer Bewegung des Betätigungskolbens zwischen der ersten und der zweiten diskreten Stellung wird vorteilhaft nur die Parksperre geöffnet beziehungswese geschlossen. Das zweite Betätigungselement stützt sich dabei an dem vorzugsweise gehäusefesten Anschlag ab. Bei einer Bewegung des Betätigungskolbens aus seiner zweiten diskreten Stellung in seine dritte diskrete Stellung bleibt die Parksperre vorteilhaft geöffnet.
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Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass dem zweiten Betätigungselement ein Verriegelungsmechanismus zugeordnet ist, durch den das zweite Betätigungselement in seinem betätigten Zustand gehalten werden kann. Der Verriegelungsmechanismus umfasst zum Beispiel ein Verriegelungselement, das bei einer aktiven Verriegelung zum Beispiel in eine entsprechende Verriegelungsausnehmung des zweiten Betätigungselements eingreift. Bei aktivem Verriegelungsmechanismus kann sich der Betätigungskolben vorteilhaft aus seiner dritten diskreten Stellung wieder zurück in seine zweite diskrete Stellung bewegen, ohne dass sich dabei der Zustand des Schaltelements ändert. Das Lösen des Verriegelungsmechanismus führt, vorteilhaft in Kombination mit einer Federvorspannung, zum Öffnen des Schaltelements. Die Bewegung des Schaltelements wird dabei durch den vorzugsweise gehäusefesten Anschlag begrenzt. Zum Schließen der Parksperre wird der Betätigungskolben aus seiner zweiten diskreten Stellung in seine erste diskrete Stellung bewegt. Wird der Verriegelungsmechanismus selbstöffnend ausgeführt, so führt dies im Fehlerfall, wie beispielsweise bei einem Ausfall der Spannungsversorgung, dazu, dass das Schaltelement automatisch öffnet. Die Betätigungsrichtung des Schaltelements kann bei Bedarf auch umgekehrt werden.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren eine mechanische Kopplungseinrichtung, eine Rastiervorrichtung, einen Betätigungskolben, einen Betätigungszylinder, eine Reversierpumpe, ein Betätigungselement und/oder eine Ventileinrichtung für ein vorab beschriebenes Hydrauliksystem. Die Einzelteile des Hydrauliksystems sind separat handelbar.
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Bei einem Verfahren zum Betreiben eines vorab beschriebenen Hydrauliksystems ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die drei diskreten Stellungen des Betätigungskolbens über die aktive Ventileinrichtung mittels Förderrichtungsumkehrungen der Reversierpumpe in dem Hydrauliksystem sequentiell geschaltet werden. Um den Betätigungskolben von einer zu der nächsten Position zu bewegen, wird die Drehrichtung der Reversierpumpe geändert und das Wegeventil beziehungsweise die aktive Ventileinrichtung gemäß der gewünschten Bewegungsrichtung des Betätigungskolbens vorgewählt. Das Verfahren des Betätigungskolbens kann somit abhängig von der Stellung der aktiven Ventileinrichtung in die eine oder andere Richtung, in einem oder auch in mehreren Schritten erfolgen.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
- 1 ein Hydrauliksystem mit einer Reversierpumpe, die zur Darstellung einer Kühlung und/oder Schmierfunktion dient, und darüber hinaus mit Hilfe einer Rastiervorrichtung, die mit einer mechanischen Kopplungseinrichtung kombiniert ist, zusätzliche Betätigungsfunktionen ermöglicht, gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; und die
- 2 und 3 jeweils ein ähnliches Hydrauliksystem wie in 1 gemäß einem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel.
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In den 1 und 2 ist ein Hydrauliksystem 16 mit einem Tank oder Reservoir 17 in Form eines Hydraulikschaltplans in zwei unterschiedlichen Ausführungsbeispielen dargestellt. Mit einer Reversierpumpe 5 kann Hydraulikmedium aus dem Tank 17 über eine optionale Filtereinrichtung in entgegengesetzten Förderrichtungen gefördert werden. Die optionale Filtereinrichtung umfasst zum Beispiel einen Saugfilter.
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Die Reversierpumpe 5 umfasst zwei Förderanschlüsse 11 und 12. In der ersten Förderrichtung stellt der Förderanschluss 11 einen ersten Pumpenausgang 11 dar. In der zweiten Förderrichtung der Reversierpumpe 5 stellt der Förderanschluss 12 einen zweiten Pumpenausgang 12 dar. Der jeweils andere Förderanschluss12 und 11 stellt dann einen Pumpeneingang der Reversierpumpe 5 dar.
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Die Reversierpumpe 5 ist durch einen Pumpenmotor 14 in entgegengesetzten Drehrichtungen antreibbar. Bei dem Pumpenmotor 14 handelt es sich vorzugsweise um einen Elektromotor, der über eine Steuerung 19 angesteuert wird.
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Eine Ventilanordnung 18 umfasst drei passive Ventile, die als Rückschlagventile ausgeführt sind. Ein erstes Tank-Rückschlagventil 4 ist zwischen den ersten Förderanschluss 11 und den Tank 17 geschaltet. Ein zweites Tank-Rückschlagventil 6 ist zwischen den zweiten Förderanschluss 12 und den Tank 17 geschaltet. Die beiden Tank-Rückschlagventile 4 und 6 sperren jeweils in Richtung Tank 17.
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In der ersten Förderrichtung der Reversierpumpe 5, also in den 1 und 2 von rechts nach links wird eine Kühlung und/oder Schmierung 7 über ein Kühl-Rückschlagventil 8 aus dem Tank 17 über das zweite Tank-Rückschlagventil 6 mit Hydraulikmedium versorgt. Unterhalb der nur symbolisch angedeuteten Kühlung und/oder Schmierung 7 sind symbolisch eine Kupplung und ein Getriebe angedeutet, die mit dem Hydraulikmedium gekühlt oder geschmiert werden.
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Ein von dem ersten Förderanschluss 11 ausgehender Hydraulikpfad wird auch als Versorgungspfad 41 bezeichnet. Ein von dem zweiten Förderanschluss 12 der Reversierpumpe 5 ausgehender Hydraulikpfad wird auch als Betätigungspfad 42 bezeichnet, weil sich dieser Hydraulikpfad von der Reversierpumpe 5 zu einem Betätigungszylinder 10 erstreckt.
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In dem Betätigungszylinder 10 ist ein Betätigungskolben 9 hin und her bewegbar aufgenommen. Der Betätigungszylinder 10 ist als doppelt wirkender Hydraulikzylinder ausgeführt. Da eine Betätigung des Betätigungskolbens 9 in dem Betätigungszylinder 10 durch eine Drehrichtungsumkehr der Reversierpumpe 5 auch über den Versorgungspfad 41 erfolgen kann, kann dieser auch als erster Betätigungspfad 41 bezeichnet werden. Dann kann der Betätigungspfad 42 als zweiter Betätigungspfad 42 bezeichnet werden.
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Der Betätigungskolben 9 in dem Betätigungszylinder 10 ist betätigungsmäßig mit einem ersten Betätigungselement 13 verbunden. An dem Betätigungskolben 9 ist eine Betätigungsstange 15 angebracht. An dem in den 1 und 2 rechten Ende der Betätigungsstange 15 ist eine mechanische Kopplungseinrichtung 35 vorgesehen. Die mechanische Kopplungseinrichtung 35 koppelt den Betätigungskolben 9 über die Betätigungsstange 15 mit dem ersten Betätigungselement 13.
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Das Betätigungselement 13 gehört zu einer Parksperre 20, die ein Parksperrenrad umfasst, die mit Hilfe eines Arretierelements 22 gesperrt werden kann. Das Arretierelement 22 ist um eine Drehachse 21 schwenkbar. An dem Arretierelement 22 ist eine Arretiernase 23 ausgebildet, die zum Sperren der Parksperre 20 in eine Verzahnung außen am Parksperrenrad eingreift. Wenn das erste Betätigungselement 13 in den 1 und 2 nach rechts verlagert wird, dann öffnet die Parksperre 20.
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Das erste Betätigungselement 13 ist über die mechanische Kopplungseinrichtung 35 mit einer Rastiervorrichtung 30 kombiniert. Die Rastiervorrichtung 30 umfasst ein durch eine Federeinrichtung 28 vorgespanntes Rastelement 29. Das Rastelement 29 ist zum Beispiel als Kugel ausgeführt. Die Rastiervorrichtung 30 umfasst des Weiteren einen Schieber 31, der durch die mechanische Kopplungseinrichtung 35 mit dem ersten Betätigungselement 13 gekoppelt ist. Der Schieber 31 der Rastiervorrichtung 30 umfasst in 1 drei Rastausnehmungen und in 2 zwei Rastausnehmungen für das Rastelement 29.
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Der Betätigungsstange 15 ist ein Wegsensor 24 zugeordnet, mit dem eine Bewegung beziehungsweise eine Stellung oder Position des Betätigungskolbens 9 in dem Betätigungszylinder 10 erfasst werden kann. Über den Betätigungskolben 9 kann zum einen die Parksperre 20 geöffnet und geschlossen werden. Darüber hinaus kann über den Betätigungskolben 9 eine Kupplung 26 betätigt werden.
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Die Kupplung 26 umfasst ein Kopplungselement oder Schaltelement 36; 44. Das Schaltelement oder Kopplungselement 36; 44 wird über ein zweites Betätigungselement 25; 45 betätigt. Das zweite Betätigungselement 25 ist in 1 über die mechanische Kopplungseinrichtung 35 direkt mit dem ersten Betätigungselement 13 gekoppelt. In 2 umfasst die mechanische Kopplungseinrichtung 35 zusätzlich einen Anschlag 46, über den das zweite Betätigungselement 45 indirekt mit dem ersten Betätigungselement 13 gekoppelt ist.
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Eine aktive Ventileinrichtung 34 ist zwischen den zweiten Förderanschluss 12 der Reversierpumpe 5 und dem Betätigungszylinder 10 geschaltet, der als doppelt wirkender Hydraulikzylinder ausgeführt ist. Die aktive Ventileinrichtung 34 ist als 4/3-Wegeventil ausgeführt und zum Beispiel elektromagnetisch betätigbar. In den 1 und 2 umfasst das Wegeventil eine dritte Schaltstellung, die als Sperrstellung ausgeführt und in den 1 und 2 dargestellt ist.
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In der Sperrstellung ist die Verbindung zwischen der Reversierpumpe 5 und dem Betätigungszylinder 10 unterbrochen. In diesem Schaltzustand kann die Kühlung und/oder Schmierung 7 mit Hydraulikmedium versorgt werden.
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In einer Mittelstellung der aktiven Ventileinrichtung 34 kann der Betätigungskolben 9 über die in den 1 und 2 von links nach rechts fördernde Reversierpumpe 5 mit Hydraulikdruck beaufschlagt werden. In der in den 1 und 2 untersten Schaltstellung der aktiven Ventileinrichtung 34 kann der Betätigungskolben 9 in dem Betätigungszylinder 10 von rechts nach links bewegt werden, wenn die Reversierpumpe 5 nach einer Drehrichtungsumkehr oder Förderrichtungsumkehr in 1 von links nach rechts fördert.
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Der Betätigungskolben 9 kann in beiden Ausführungsbeispielen drei diskrete Stellungen einnehmen. In einer ersten Stellung ist die Parksperre 20 eingelegt und das Schaltelement oder Kupplungselement 36 offen. In einer zweiten Stellung ist die Parksperre 20 ausgelegt und das Schaltelement 36 noch immer offen. In einer dritten Stellung ist die Parksperre 20 weiterhin ausgelegt und das Schaltelement 36 geschlossen.
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Um den Betätigungskolben 9 in dem Betätigungszylinder 10 von einer zur anderen Position zu bewegen, wird die Drehrichtung oder Förderrichtung der Reversierpumpe 5 geändert und die als Wegeventil ausgeführte aktive Ventileinrichtung 34 gemäß der gewünschten Bewegungsrichtung des Betätigungskolbens 9 in dem Betätigungszylinder 10 vorgewählt. Das Verschieben des Betätigungskolbens 9 erfolgt somit abhängig von der Schaltstellung der Ventileinrichtung 34 in die eine oder andere Richtung. Das Verfahren des Betätigungskolbens 9 wird über den Wegsensor 24 erfasst und der Steuerung 19 des Pumpenmotors 14 rückgeführt.
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Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems 16 werden die drei Stellungen des Betätigungskolbens 9 über die Rastvorrichtung 30 mit den drei Rastausnehmungen in dem Schieber 31 gehalten.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der 2 hat der Schieber 31 nur zwei Rastausnehmungen. Das zweite Betätigungselement 45 ist durch eine Rückstellfeder 48 gegen einen gehäusefesten Anschlag 46 vorgespannt. Das Kopplungselement 44 ist, wie man in 2 sieht, von dem zweiten Betätigungselement 45 beabstandet, wenn sich der Betätigungskolben 9 in seiner ersten diskreten Stellung befindet.
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Wenn der Betätigungskolben 9 aus seiner ersten in seine zweite diskrete Stellung bewegt wird, dann kommt das Kopplungselement 44 in Anlage an dem zweiten Betätigungselement 45.
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Bei einer weiteren Verlagerung des Betätigungskolbens 9 aus seiner zweiten diskreten Stellung in seine dritte diskrete Stellung bewegen sich das Kopplungselement 44 und das zweite Betätigungselement 45 zusammen in 2 nach rechts, und zwar gegen die Vorspannkraft der Rückstellfeder 48. Dann wird die Kupplung 26 betätigt, das heißt geschlossen, oder gegebenenfalls auch geöffnet. Ein Wegsensor 47 erfasst die Bewegung des zweiten Betätigungselements 45.
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Dem zweiten Betätigungselement 45 ist darüber hinaus ein Verriegelungsmechanismus 49 zugeordnet. Der Verriegelungsmechanismus 49 umfasst ein Verriegelungselement, das in eine entsprechende Verriegelungsausnehmung eingreift, wenn sich das zweite Betätigungselement 45in seiner Betätigungsstellung befindet. Das Verriegelungselement ist vorteilhaft aktiv ansteuerbar.
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Bei aktivem Verriegelungsmechanismus 49 kann sich der Betätigungskolben 9 wieder aus seiner dritten Stellung in seine zweite Stellung bewegen, ohne dass sich der Zustand des Schaltelements oder Kupplungselements 36 ändert. Das Lösen des Verriegelungsmechanismus 49 führt in Kombination mit einer Federvorspannung zum Öffnen des Schaltelements 36. Die Bewegung des Schaltelements 36 ist dabei durch den gehäusefesten Anschlag 46 begrenzt.
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Sowohl das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel als auch das in 2 gezeigte Ausführungsbeispiel stellen eine Parksperre 20 mit stabilen Endlagen dar. Beide Ausführungsbeispiele können allerdings durch zusätzliche Mechanismen auf ein Fail-to-Park, Fail-to-not-Park oder auch bistabil ausgelegt werden. Des Weiteren können zusätzliche aktive Elemente eingebracht werden, um dieses Verhalten auch redundant zu ermöglichen.
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In 3 ist ein ähnliches Hydrauliksystem 16 wie in den 1 und 2 dargestellt. Allerdings ist in 3 der linke Teil des Hydrauliksystems 16 mit der Kühlung und/oder Schmierung sowie der Reversierpumpe und dem Tank in 3 abgeschnitten.
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Zur Bezeichnung gleicher oder ähnlicher Teile werden in 3 die gleichen Bezugszeichen wie in den 1 und 2 verwendet. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die vorstehende Beschreibung der 1 und 2 verwiesen. Im Folgenden wird hauptsächlich auf die Unterschiede zwischen den Ausführungsbeispielen der 1, 2 und 3 eingegangen.
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In 3 ist die aktive Ventileinrichtung 34 als 4/2-Wegeventil ausgeführt. Im Unterschied zu den 1 und 2 hat die aktive Ventileinrichtung 34 keine Sperrstellung. Deshalb ist die aktive Ventileinrichtung 34 in 3 mit einem Rückschlagventil 52 kombiniert, das in 3 nach links, also in Richtung der Reversierpumpe, sperrt.
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Der Betätigungszylinder 10 mit dem Betätigungskolben 9, der Betätigungsstange 15 und dem Schieber 31 der Rastiervorrichtung 30 ist so ausgeführt wie bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel. Durch drei senkrechte Striche 61, 62 und 63 sind drei diskrete Stellungen des Betätigungskolbens 9 angedeutet.
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Die mechanische Kopplungseinrichtung 35 umfasst bei dem Ausführungsbeispiel der 3 ein Kopplungselement 54, über das der Schieber 31 mit einem Betätigungselement 55 gekoppelt ist. Das Betätigungselement 55 ist über ein Schaltelement 56 mit zwei mechanischen Stelleinrichtungen 71, 72 gekoppelt. Deshalb kann das Betätigungselement 55 auch als Doppelbetätigungselement bezeichnet werden.
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Durch Doppelpfeile 59 und 60 ist angedeutet, dass die mechanischen Stelleinrichtungen 71, 72 Stellbewegungen in entgegengesetzten Richtungen ausführen können. Die über das Schaltelement 56 eingeleiteten Stellbewegungen werden über einen Wegsensor 57 erfasst, der dem Betätigungselement 55 zugeordnet ist.
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Das Kopplungselement 54 ist in 3 zwischen zwei weiteren Kopplungselementen 65, 66 angeordnet, die fest mit dem Betätigungselement 55 verbunden sind. Eine Rückstellfeder 58 ist zwischen dem Kopplungselement 65 und dem Kopplungselement 54 eingespannt.
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Durch Schraffursymbole ist bei 67 angedeutet, dass die mechanische Stelleinrichtung 71 einen gehäusefesten Anschlag aufweist. Mit dem Anschlag 67 können über die aktive Ventileinrichtung 34 und den Betätigungskolben 9 mit dem Schieber 31 der Rastiervorrichtung 30 die drei Stellungen 61, 62 und 63 diskret geschaltet werden.
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In der Stellung 61 ist die mechanische Stelleinrichtung 71, die zum Beispiel als Parksperre ausgeführt ist, geschlossen. Die mechanische Stelleinrichtung 72, die zum Beispiel als Trennkupplung ausgeführt ist, ist betätigt, zum Beispiel geöffnet.
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In der zweiten Stellung 62 ist die mechanische Stelleinrichtung 71, also die Parksperre, geöffnet. Die mechanische Stelleinrichtung 72, also die Trennkupplung, ist unverändert betätigt, also geöffnet.
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In der dritten Stellung 63 ist die mechanische Stelleinrichtung 71 unverändert, also die Parksperre bleibt geöffnet. Die mechanische Stelleinrichtung 72, also zum Beispiel die Trennkupplung, ist unbetätigt, also offen.
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Bezugszeichenliste
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- 4
- erstes Tank-Rückschlagventil
- 5
- Reversierpumpe
- 6
- zweites Tank-Rückschlagventil
- 7
- Kühlung und/oder Schmierung
- 8
- Kühl-Rückschlagventil
- 9
- Betätigungskolben
- 10
- Betätigungszylinder
- 11
- erster Förderanschluss
- 12
- zweiter Förderanschluss
- 13
- erstes Betätigungselement
- 14
- Pumpenmotor
- 15
- Betätigungsstange
- 16
- Hydrauliksystem
- 17
- Tank
- 18
- Ventilanordnung
- 19
- Steuerung
- 20
- Parksperre
- 21
- Drehachse
- 22
- Arretierelement
- 23
- Arretiernase
- 24
- Wegsensor
- 25
- zweites Betätigungselement
- 26
- Kupplung
- 28
- Federeinrichtung
- 29
- Rastelement
- 30
- Rastiervorrichtung
- 31
- Schieber
- 34
- aktive Ventileinrichtung
- 35
- mechanische Kopplungseinrichtung
- 36
- Schaltelement
- 41
- Versorgungspfad
- 42
- Betätigungspfad
- 44
- Kopplungselement
- 45
- zweites Betätigungselement
- 46
- Anschlag
- 47
- Wegsensor
- 48
- Rückstellfeder
- 49
- Verriegelungsmechanismus
- 52
- Rückschlagventil
- 54
- Kopplungselement
- 55
- Betätigungselement
- 56
- Schaltelement
- 57
- Wegsensor
- 58
- Rückstellfeder
- 59
- Doppelpfeil
- 60
- Doppelpfeil
- 61
- Stellung
- 62
- Stellung
- 63
- Stellung
- 65
- Kopplungselement
- 66
- Kopplungselement
- 67
- Anschlag
- 71
- mechanische Stelleinrichtung
- 72
- mechanische Stelleinrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102018112670 A1 [0002]
