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Von einer Brennkraftmaschine angetriebenes hydrostatisches Getriebe
Die Erfindung bezieht sich auf eine von einer mittels eines einstellbaren Leistungsreglers
regelbaren Brennkraftmaschine angetriebenes hydrostatisches Getriebe, bestehend
aus einer verstellbaren Pumpe, deren größtmöglicher Ausschwenkwinkel durch einen
Anschlag für die Verstelleinrichtung begrenzt ist, und aus mindestens einem von
der Pumpe beaufschlagten hydrostatischen Motor, wobei die Verstelleinrichtung für
die Pumpe gegebenenfalls mit dem Leistungsregler der Brennkraftmaschine zusammenwirkt.
Verstellbare Pumpen weisen zwei bezüglich ihrer Lage relativ zueinander verstellbare
Bauteile auf, wobei diese Lage das Hubvolumen pro Umdrehung bestimmt. Bei verstellbaren
Axialkolbenpumpen erfolgt die relative Lageänderung durch Schwenken um eine durch
die Mitte des Triebflansches gehende Achse, wobei entweder die Zylindertrommel die
Lage im Raum behält und der Triebflansch verschwenkt wird oder der Triebflansch
seine Lage im Raum behält und die Zylindertrommel ihre Lage relativ zu dem Triebflansch
ändert. Eine solche Ausgestaltungsform. ist als Beispiel einer verstellbaren Pumpe
in der folgenden Beschreibung speziell angesprochen.
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Das Getriebe dient für den Antrieb eines Gerätes, das abhängig von
der Drehzahl, mit der es angetrieben wird, ein bestimmtes Drehmoment aufnimmt, wobei
dieses aufgenommene Drehmoment eine andere Abhängigkeit von der Drehzahl aufweist
wie das von der Brennkraftmaschine abgegebene Drehmoment. Insbesondere dient das
Getriebe für den Antrieb von Schiff sschrauben. Bei solchen wächst das aufgenommene
Drehmoment etwa mit dem Quadrat der Drehzahl, d. h. daß die von der Schiffssehraube
aufgenommene Leistung etwa mit der dritten Potenz der Drehzahl wächst.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache, zuverlässig wirkende
Einrichtung zu schaffen, durch die verhindert wird, daß durch Verstellen des Getriebes
auf höhere Abtriebsdrehzahl das angetriebene Gerät, also insbesondere die Schiffsschraube,
mit einer so hohen Drehzahl angetrieben wird, daß das von ihm bzw. von ihr aufgenommene
und über das Getriebe auf die Brennkraftmaschine zurückwirkende Drehmoment größer
ist als das Drehmoment, das die Brennkraftmaschine bei der jeweils gewählten Einstellung
des Leistungsreglers abzugeben vermag.
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Es ist ein Antrieb für Fahrzeuge mit einem mittels einer mit einem
Drehzahlregler versehenen Brennkraftrnaschine angetriebenen hydrostatischen Getriebe
bekannt, bei dem Abtastmittel in Form von mechanischen, gegen einen Anschlag laufenden
Hebeln oder elektrischen Kontakten vorgesehen sind, die ansprechen, wenn der Drehzahlregler
auf die größtmögliche Kraftstoffmenge eingeregelt hat und die Drehzahl infolge höherer
Drehmomentbelastung der Brennkraftmaschine dann noch weiter absinkt. Durch das Abtastmittel
wird dann eine weitere verhältnismäßig komplizierte Einrichtung in Funktion gesetzt,
durch die das übersetzungsverhältnis des stufenlos regelbaren Getriebes zwangläufig
in Richtung auf eine kleinere Abtriebsdrehzahl verstellt wird. Durch die Einrichtung
wird somit ein anderes übersetzungsverhältnis des hydrostatischen Getriebes erzwungen,
als durch die willkürlich betätigbare Verstelleinrichtung desselben eingestellt
wurde. Weiterhin ist ein Antrieb für Kraftfahrzeuge mit einer regelbaren Brennkraftmaschine
und einem stufenlosen, beispielsweise hydrostatischen Getriebe bekannt, bei der
vom Fuß des Fahrers drei Pedale zu bedienen sind, von denen die beiden linken in
den Normen für Kraftfahrzeuge entsprechender Weise das Kupplungspedal und das Bremspedal
sind, während durch das rechte Pedal die übersetzung des stufenlosen Getriebes ins
Langsame geregelt wird. Durch einen HandhebeI kann der Leistungsregler der Brennkraftmaschine
eingestellt werden, und ein weiterer Handhebel dient dazu, das stufenlose Getriebe
wahlweise auf Leerlauf, Vorwärtsfahrt oder Rückwärtsfahrt einzustellen. Innerhalb
der Einrichtung als solche ist keinerlei Zusammenhang zwischen dem stufenlos verstellbaren
Getriebe bzw. dessen Verstelleinrichtung einerseits und der Brennkraftmaschine und
deren Leistungsregler andererseits gegeben. Um den Fahrer bezüglich erforderlicher
Aufmerksamkeit und überlegungen zu entlasten, ist eine Anzeigevorrichtung vorgeschlagen,
welche eine Markierung für eine Maximaldrehzahl trägt oder ein akustisches bzw.
optisches Signal betätigt, wenn die zulässige Höchstdrehzahl der Maschine
überschritten
wird. Durch diese Anzeigevorrichtung soll der Fahrer darauf aufmerksam gemacht werden,
daß es bei dem eingetretenen Zustand zweckmäßig ist, das Leistungsregelorgan zu
verstellen. Durch diese Anzeigevorlichtungen ist aber nicht -verhindert, daß die
Brennkraftmaschine durch überbelastung zum Stillstand kommt.
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Weiterhin ist eine Kraftübertragungseinrichtung insbesondere zum Antrieb
von Fahrzeugen bekannt, bei der mindestens eine mit einem Leistungsregler versehene
Brennkraftmaschine und mindestens ein Flüssigkeitsgetriebe, das auch ein hydrostatisches
Getriebe sein kann, zusammenwirken, wobei der Leistungsregler der Brennkraftmaschine
und die Verstelleinrichtung des stufenlos verstellbaren Getriebes über eine sehr
komplizierte und aufwendige Steuereinrichtung ständig derart miteinander verbunden
sind, daß sich stets eine ganz bestimmte, zwangläufig gegebene Zuordnung der Einstellungen
der Brennkraftmaschine und des Getriebes zueinander ergibt. Diese komplizierte Einrichtung
ist nicht nur sehr teuer, wartungsbedürftig und störungsanfällig, sondern zwangläufig
auch in einem gewissen Maße träge, so daß ein wesentlicher Vorteil hydrostatischer
Getriebe, nämlich die Möglichkeit eines sehr schnellen unmittelbaren Verstellens,
dadurch verlorengeht, Zweck der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen,
die innerhalb desjenigen Bereiches, in dem nicht die Gefahr der überlastung der
Brennkraftmaschine bei der dieser gegebenen Ldistungsreglereinstellung besteht,
in keiner Weise hindert, jederzeit willkürlich mittels der Verstelleinrichtung das
hydrostatische Getriebe auf jedes gewünschte Übersetzungsverhältnis einzustellen,
wobei andererseits die Einrichtung aber verhindert, daß ein Übersetzungsverhältnis
eingestellt wird, durch das die Brennkraftmaschine überlastet würde.
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Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß mindestens einer der beiden
für je eine Verschwenkeinrichtung vorgesehenen Anschläge für die Verstelleinrichtung
in Abhängigkeit von der Stellung des Leistungsreglers der Brennkraftmaschine verstellbar
ist.
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Die Abhängigkeit zwischen der gewählten Einstellung des Leistungsreglers
der Brennkraftmaschine und der Lage des verstellbaren Anschlags bzw. der beiden
je für eine Verschwenkrichtung vorgesehenen verstellbaren Anschläge ist durch eine
Verbindung, beispielsweise ein mechanisches Gestänge, zwangläufig gegeben und derart
gewählt, daß das von dem mittels des Getriebes angetriebenen Gerät, beispielsweise
der Schiffsschraube, Über das Getriebe von der Brennkraftmaschine abgenommene Drehmoment
bei derjenigen Drehzahl, die sich aus der vom Leistungsregler der Brennkraftmaschine
eingestellten Drehzahl derselben und dem übersetzungsverhältnis des Getriebes bei
bis zum Anschlag geführter Verstelleinrichtung desselben ergibt, dem durch den Leistungsregler
bestimmten, von der Brennkraftinaschine abgegebenen Drehmoment entspricht, Als besonders
zweckmäßige Ausgestaltungsform, ist vorgesehen, daß der den Leistungsregler betätigende
Bedienhebel mit einer Schubstange verbunden ist, die an einer am Getriebegehäuse
des hydrostatischen Getriebes, schwenkbar gelagerten Kurvenscheibe, angreift, wobei
die Kurvenscheibe als Anschlag den ,größtmöglichen Schwenkwinkel des mit der regelbaren
Pumpe verbundenen Bedienhebels begenzt. Für den Antrieb von Geräten, die bei entgegengesetzten
Drehrichtungen bei jeweils gleicher Drehzahl unterschiedliche Drehmomente aufnehmen,
beispielsweise Schiffsschrauben mit-für-eine-bevorzugte Fahrtrichtung asymmetrisch
gekrümmten Schaufeln, ist gemäß einem weiteren Schritt der Erfindung vorgesehen,
daß die beiden je für eine Verschwenkrichtung vorgesehenen Anschläge jeweils
verschiedene Schwenkwinkel der Verstelleinrichtung des hydrostatischen Getriebes
zulassen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt. Die nur strichpunktiert angedeutete Brennkraftmaschine 1 ist
mit einem Leistungsregler 2 versehen, der mittels eines Bedienhebels 3 verstellbar
ist. Der Bedienhebel 3 ist darüber hinaus mit einer Schubstange 4 verbunden.
In dem stufenlos verstellbaren hydrostatischen Getriebe 5 ist eine um die
Achse 7 verschwenkbare, ebenfalls nur strichpunktiert angedeutete Axialkolbenpumpe
6 angeordnet, die mittels des als Verstelleinrichtung dienenden Verstellhebels
8 verstellbar ist. Die jeweilige Lage, in die die Axialkolbenpumpe
6
verstellt ist, zusammen mit der durch die Brennkraftmaschine 1 gegebenen
Antriebsdrehzahl ergibt die Abtriebsdrehzahl der Abtriebswelle 16 des hydrostatischen
Getriebes 5. Die Kurvenscheibe 11 ist um einen Zapfen 10 am
Gehäuse des hydrostatischen Getriebes 5 versch-wenkbar gelagert und durch
ein Gelenk 9 mit der Schubstange 4 verbunden. An dem Gelenk 9 greift
weiterhin eine zweite Schubstange 12 an, die im Gelenkpunkt 13 gelenkig mit
der Kurvenscheibe 15 verbunden ist, die ihrerseits um einen Gelenkzapfen
14 verschwenkbar am Gehäuse des hydrostatischen Getriebes 5 gelagert ist.
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Die Wirkungsweise ist folgende. Wird mittels des Bedienhebels
3 der Leistungsregler 2 der Brennkraftmaschine 1 auf größere Leistung
eingestellt, so werden dadurch die Kurvenscheiben 11 und 15 mittels
der Schubstange 4 bzw, mittels der Schubstangen 4 und 12 derart verschwenkt, daß
für.den Verstellhebel 18 ein größerer Verstellwinkelweg frei ist, bis dieser
gegen die Kurvenscheibe 11, 14 oder 15 zum Anliegen kommt. Sede der
Kurvenscheiben 11 und 15 begrenzt den Weg des Verstellhebels
8 in einer Verschwenkrichtung der Axialkölbenpumpe 6 aus ihrer Nulli8rderlage
heraus. Mittels des VersteRhebels 8 kann somit innerhalb des Bereiches, der
durch die durch die Kurvenscheiben 11 und 15 gegebenen Anschläge begrenzt
ist, jederzeit unbehindert jede beliebige Versteflage für die hydrostatische Pumpe
6 gewählt werden. Durch die von den Kurvenscheiben 11 und
15
gebildeten Anschläge wird also die Verstellbarkeit der Pumpe
6 lediglich begrenzt, und zwar abhängig von der Einstellung des Leistungsreglers
2 der Brennkraftmaschme 1 derart, daß bei überschreiten der durch die Anschläge
gegebenen Grenzen eine üBerg lastung der Brennkraftmaschine folgen würde.