DE1500389A1

DE1500389A1 - Stufenlos regelbares hydrostatisches Getriebe

Info

Publication number: DE1500389A1
Application number: DE19651500389
Authority: DE
Inventors: Croswhite Howard L
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1964-06-01
Filing date: 1965-05-07
Publication date: 1969-04-30
Also published as: US3199297A; DE1500389C3; DE1500389B2

Description

"Stufenlos regelbares hydrostatisches Getriebe." für diese Anmeldung wird die Priorität der Anmeldung Ser.No. 371 575 vom 1. Juni 1964 in den Vereinigten Staaten von Nordamerika in Anspruch genommen. Die Erfindung bezieht sich ganz allgemein auf Verbesserungen an hydrostatischen Getrieben mit Flüssigkeitspumpen und Flüssigkeitsmotoraggregaten in einem hydrostatischen Kreislauf. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein hydrostatisches Getriebe mit Kugelkolbenpumpen- und Motoraggregaten, bei denen das Geschwindigkeitsverhältnis durch Xnderung der Flüssigkeitsverdrängung eines Aggregates mit Bezug auf das andere Aggregat geändert wird.
Die hydrostatischen Aggregate der Erfindung haben eine Hyperbolische Funktion. D.h. das Gesamtdrehmomentverhältnis, welches erreicht wird, hat in einer hyperbolischen Funktion Beziehung zum Verdrängungsverhältnis der Aggregate. Hierdurch wird ein rückgekuppelter oder regenerativer Kraftfluss beim Betrieb im Untersetzungsverhältnis hervorgerufen. Im Schnellgangbetrieb ist der Kraftfluss im Drehmoment geteilt, wobei ein Teil der Kraft mechanisch von dem Antriebsteil auf den Abtriebsteil übertragen wird, während der Kraftausgleich hydraulisch über einen hydrostatischen Drehmomentfluss übertragen wir4. Beim Betrieb im Untersetzungsverhältnis wirkt der hydraulische Drehmomentweg als Mittel zur Rückübertragung des Drehmomentes zwiahen den Aggregaten. Der antreibende Teil des Getriebes ist mechanisch mit dem Zylinderkörper eines ersten hydrostatischen Aggregates und der Nockenspur für das zweite hydrostatische Aggregat verbunden. Dabei wirken die Kugelkolbenteile des zweiten Aggregates zurück auf dessen Nockenspur, um einen Reaktionspunkt für das zweite Aggregat zu schaffen, Der angetriebene Teil ist mechanisch mit dem Zylinderkörper des zweiten hydrostatischen Aggregates verbunden. Eine entsprechende Nockenspur für die Kugelkolbenteile des ersten hydrostatischen Aggregates ist festgelegt, wodurch ein Drehmomentreaktionspunkt für das System geschaffen wird. Beim Betrieb im Untersetzungsbereich, bei dem der angetriebene Teil und der Zylinderkörper des zweiten hydrostatischen Aggregates mit geringerer Geschwindigkeit laufen, als der antreibende Teil, wirkt das zweite hydrostatische Aggregat als Pumpe, wenn es öl unter hohem Druck an das erste hydrostatische Aggregat liefert. Dadurch wird das erste hydrostatische Aggregat in Bewegung gesetzt. Da die Nockenspur des ersten hydrostatischen Aggregates festgelegt ist, tritt hierbei eine Drehmomentvervielfachung auf. Das wirksame Drehmoment des ersten Aggregates wird auf das zweite Aggregat zurückgeleitet. Ein völlig mechanischer Antrieb zwischen dem Antriebsteil und dem Abtriebsteil wird dadurch erreicht, dass die Verdrängung des ersten hydrostatischen Aggregates in die Stellung Null gebracht wird.

brochen und die Spur sowie der Zylinderkörper des zweiten hydro* statischen Aggregates drehen sich gleichmässig. Um einen Betrieb im Schnellgang zu erreichen, wird das erste hydrostatische Aggregat so eingestellt, dass es als Pumpe wirkt, um Drucköl an den Zylinderkörper des zweiten hydrostatischen Aggregates zu liefern. Dieser Zylinderkörper wird dann mit einer Geschwindigkeit angetrieben, die grösser ist, als die Treibgeschwindigkeit der Spur des zweiten hydrostatisde n Aggregates, Dadurch wird ein geteilter Drehmomentfluss erreicht. Hierbei drückt sich das Drehmomentverhältnis aus als: ,worin ist. DV stellt die Verdrängung des in der Verdrängung veränderlicnen hydrostatischen Aggregates dar. DC stellt die Verdrängung des hydrostatischen Aggregates mit konstanter Verdrängung dar. Im Gegensatz dazu drückt sich das Drehmomentverhältnis beim Untersetzungsbetrieb durch den linearen Ausdruck T=-1+ d aus. Wird die Verdrängung des ersten hydrostatischen Aggregates derart verändert, dass sie gleich der Verdrängung des zweiten hydrostatischen Aggregates wird, so kann das erste hydrostatische Aggregat den gesamten Ausstoss des zweiten hydrostatischen Aggregates aufnehmen. Auf diese Weise wird ein Neutralzustand erreicht. Um einen Rückwärtsantrieb zu erreichen, wird die Verdrängung des ersten hydrostatischen Aggregates über den Punkt hinaus verändert, bei dem der Neutralzustand erreicht wurde. Dadurch wird der Zylinderkörper des zweiten hydrostatischen Aggregates entgegengesetzt 'zur Geschwindigkeitsrichtung des antnd.benden Teiles angetrieben, und seine Absolutgeschwindigkeit ist grösser, als die Geschwindigkeit des antreibenden Teiles. s Die Schaffung eines hydrostatischen Getriebes dieser Art ist die Hauptaufgabe der Erfindung. Eine weitere Aufgabe der@Erfindung besteht darin, ein hydrostatisches Getriebe zu schaffen, bei dem Pumpen- ad Motoraggregate in einem geschlossenen hydrostatischen Kreislauf liegen, wobei eines der Aggregate mit einem Radialdurchlass versehen ist, der mit radial angeordneten Zylindern Verbindung hat, in welchen Kugelkolbenteile sitzen und wobei das andere Aggregat mit einem entsprechenden Stirnseiten-Durchlass für axiale Strömung versehen ist. Der Dadialdurchlass bildet einen Teil einer geschlossenen Strömungsbahn zwischen den Aggregaten. Die axialen Strömungskanäle für den Stirnseitendurchlass können durch eine Umschaltplatte mit inneren Kanälen verschlossen sein, die in Flüssigkeitsverbindung mit dem Ikadialdurchlass des einen hydrostatischen Aggregates stehen. Die Umschaltplatte, die gleitend an dem Zylinderkörper des anderen hydrostatischen Aggregates anliegt, kann Fehlausrichtungen ausgleichen, die infolge von Toleranzen oder Beschädigungen der Einzelteile bei Beanspruchung im Betrieb vorkommen können. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein System von hydrostatischen Pumpen und Motoren zu schaffen, welches durch eine kombinierte Anordnung von Radialdurchlass und Stirnseitendurchlass gekennzeichnet ist, wobei eine Einrichtung getroffen ist, um die zugehörige Umschaltplatte hydraulisch zu belasten, damit sie sich an den dazugehörigen Zylir#d##rkörper dichtend anlegt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine solche Einrichtung zu schaffen, bei der die Verbindung zwischen dem Radialdurchlass und den inneren Kanälen der Umschaltplatte für ein Aggregat zum Teil durch ein Kolbenstück der Umschaltplatte hergestellt wird, welches an einer axialen Fläche von drehbaren Teilen des anderen Aggregates gleitet und abdichtet. Das Kolben-Stück und die Umschaltplatte selbst werden so angeordnet, dass ein beschränktes Ausmass an Bewegungsmöglichkeit zwischen beiden verbleibt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine derartige Anordnung; zu schaffen, dei der das Kolbenstück hydraulisch belastet werden kann, um eine Dichtanlage mit der anstossenden Stirnseite der gedrehten Teile des dazugehörigen hydrostatischen Aggregates zu erreichen. Bei einer solchen Anordnung ist es notwendig, einen Ladedruck in dem System aufrecht zu erhalten, um eine Hohlraumbildung zu vermeiden und um eine gewisse Menge an Hochdrucköl in Reserve zu halten, die normale Flüssigkeitsverluste ausgleicht. Bei der Erfindung erfolgt dies durch eine Ladepumpe, die mit dem Niederdruckteil des hydrostatischen Aggregates in Flüssigkeitsverbindung steht. Die Pumpe ist mit den Antriebsteilen des Getriebes auf Drehung verbunden.
Wie bereits erwähnt, wird ein Neutralzustand erreicht, indem die Verdrängung des ersten hydrostatischen Aggregates soweit verstellt wird, bis sie gleich der Verdrängung des zweiten hydrostatischen Aggregates ist, dessen Zylinderkörper mit dem Abtriebsteil des Getriebes verbunden ist. Praktisch ist diese Neutralstellung schwieriger zu erreichen und häufig tritt ein gewisses Ausmass an Pendelbewegung auf, da das die Verdrängung verändernde Teil des Aggregates mit veränderlicher Verdrängung über die Neutralstellung hinweggeht und alsdann zurück. Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Getriebe zu schaffen, bei welchem der Neutralzustand in einem verhältnismässig grossen Bereich an t der Seite der normalen Neutralstellung des die Verdrängung verändernden Teiles hergestellt werden kann. Dies erfolgt durch Anordnung eines Nebenstromventiles in dem System, welches auf Veränderungen des Ausgangsdruckes der Ladepumpe anspricht, um die Arbeitsflüssigkeit aus einer Seite des Kreises nach der anderen abströmen zu lassen, wenn die Abtriebsgeschwindigkeit des Antriebsteiles einen Wert erreicht, der der normalen Leerlaufgeschwindigkeit einer Kraftfahrzeugmaschine entspricht. Sobald das Ventil diesen Neb enstromzustand erhält, macht der Kurzschluss die hydrostatischen Aggregate für eine Drehmomentübertragung unwirksam. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein hydrostatisches Getriebe dieser Art zu schaffen, bei dem der Gesamtdurchmesser

geringer ist, als der entsprechende Durchmesser üblicher hydrostatischer Getriebe für @.ergleichbare Leistungen.
Weitere Aufgaben und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der Erfindung an Hand der Zeichnungen, auf denen zeigen: Fig, 1A und 1B einen Längsschnitt durch ein hydrostatisches Getriebe gemäss der Erfindung.
Fig. 2 einen Querschnitt nach Linie 2 - 2 der Fig. 1, in dem durch Druckflüssigkeit betätigte Servovorrichtungen zur Veränderung der Verdränguncder in der Verdrängung veränderlichen hydrostatischen Aggregate dargestellt sind.
Fis, 3 einen Querschnitt durch ein Einzelteil der Umschaltplatte für die Vorrichtung nach Fig. 1 und zwar nach Linie 3 - 3 der Fig.
Fig. 4 eine Ansicht des Teiles nach Fig. 3.
Fig, 5 eine Ansicht des Tdiles nach Fig. 3 von der anderen Seite. Fig. 6 einen Schnitt nach Linie 6 - 6 der Fig. 3.
Fig. 7 einen Querschnitt durch ein Einzelteil des Kolbenstückes des Umschaltteiles, wie es nach Fi.g. 1 verwendet wird und zwar in einer Schnittebene nach Linie 7 - 7 der Fig. 9.
Fig. $ eine Vorderansicht einer Seite des Kolbenstückes des Umschalters nach Fig. 7.
Fig. 9 eine Ansicht des Kolbenstückes des Umschaltteiles nach Fig. 7 von der anderen Seite. In der Fig. 1 bezeichnet 10 die Antriebswelle, die z.B. die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeugantrieb sein kann. Sie ist auf Drehung mit einer biegsamen Antriebsplatte 12 durch Bolzen 14 verbunden.
Das'Hauptgetriebegehäuse 16 umschliesst zwei hydrostatische Aggregate 18 und 20. Ein Umfangsflansch 22 an dem einen Ende des Gehäuses 16 kann in irgendeiner Weise an dem Maschinenblock der Fahrzeugmaschine befestigt sein. Das andere Ende des Gehäuses 16 besitzt einen Gehäuseansatz 24 für die Abtriebswelle. Dieses Ende des Gehäuses 16 besitzt bei 26 einen Flansch, um das Gehäuse 24 durch Bolzen 28 anschliessen zu können.
Die Abtriebswelle 30 sitzt in dem Gehäuseansatz 24, Sie ist am äussersten rechten Ende des Gehäuses 24 in einer Büchse gelagert. Die Welle 30 ist durch eine geeignete Antriebswelle sowie ein Differentialgetriebe und Radachsen in bekannter Weise mit den Fahrzeugrädern verbunden.
Der vordere Teil des Gehäuses 16 besitzt einen inneren Flansch 32,' an dem der Umfang einer kreisförmigen Platte 34 befestigt ist.
Die Platte 34 ist mit einer tragfähigen, axial verlaufenden Hohl-welle 36 versehen, auf welcher ein kreisförmiger Zylinderkörper 38 für das hydrostatische Aggregat 18 gelagert ist. Zu diesem Zweck ist ein Nadellager 40 vorgesehen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der zylindrische Körper 38 mit sieben verteilt angeordneten zylindrischen Öffnungen 42 versehen, von denen eine jede einen Kugelkolbenteil 44 aufnimmt, der in radialer Richtung hin und,-her beweglich ist und sich um eine Drallachse drehen kann, die parallel zur Achse des Aggregates 18 verläuft. Die Kugeln 44 legen sich gegen einen Nockenring 46, der eine innere Nockenfläche 48 aufweist. Der Teil der Fläche 48, an den sich die Kugeln 44 anlegen, ist genutet, wodurch eine bessere

48 durchgehend zylindrisch wäre.
Der Ring 46 wird von einem Haltestift 50 getragen, der mit seinen Enden in denn Flansch 32 und einem weiteren Vorsprung 52 in dem Gehäuse 16 sitzt. Zur Aufnahme der Enden des Stiftes 50 sind der Flansch 32 und der Vorsprung 52 mit Öffnungen 54 und 56 versehen. Bei Drehung des Körpers 38 bewegen sich die Kugeln 44 innerhalb der zylindrischen Öffnungen 42 infolge der Nockenwirkung den Nockenringes 46 hin und her. Die Flüssigkeit den hydrostatischen Kreislaufes bildet ein Schmiermittel für die Kugeln 44, Das Ausmass der Exzentrizität des Nockenringes 46 gegenüber dem Körper 38 kann durch eine Servovorrichtung verändert werden, die an Hand der Fig. 2 beschrieben wird, Ein Abstandsring 58 ist durchJBblzen 60 an der rechten axialen Stirnseite des Körpers 38 befestigt, Weiterhin ist an dem Ring 58 ein drehbarer, Drehmoment übertragender Teil 62 befestigt, der einen Teil des hydrostatischen Aggregates 20 bildet. Die BolzeB 60 halten den Teil 62, den Ring 58 und den Körper 38 zwecks ge- meinsamer Drehung zusammen. In dem Ring 58 können radiale Ablassöffnungen 64 vorgesehen sein, damit Verlustflüssigkeit innerhalb des hydrostatischen Systems in das Innere des Gehäuses 16 gelangen kann. Das Aggregat 20 enthält einen zylindrischen Körper 66. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt der Körper 66 acht radial angeordnete zylindrische Öffnungen 68 in denen Kugelkolbenteile 70 sitzen. Ebenso wie die Kugeln 44 können sich die Kugeln 70 radial hin und her bewegen und um eine Drallachse parallel zur Achse des Aggregates 20 drehen. Der zylindrische Körper 66 ist drehbar mittels einer Büchse 72 auf einer axial verlaufenden Nabe 74 des Teiles 62 gelagert. Der Teil 62 ist bei 76 auf eine mittlere, Drehmoment übertragende Welle 78 aufgendet, die Ihrerseits auf Drehung mit der Nabe einer Scheibe 80 für einen Starterzahnkranz verbunden ist. Die Antriebs- platte 12 ist durch Bolzen 82 mit dem Umfang der Scheibe 80 ver- bunden, wodurch eine Treibverbindung zwischen der Kurbelwelle 10 und der Welle 78 hergestellt ist. Das rechte Ende der Nabe 74 besitzt eine zylindrische Öffnung 8.4, die einen Druckteil 86 aufnimmt, welcher von einer Ventilbetätigungawelle 88 getragen wird. Der Druckteil 86 enthält radial ver- laufende Fingerteile, welche Stifte 90 tragen. Diese Stifte liegen Vantilöffnungen 92 und 94 gegenüber, die mit dem Inneren der zylindrischen mfinung 84 Verbindung haben, In der Ventilöffnung 94 sitzt ein Kugelventilteil 98. Wird der Druckteil 86 nach links verschoben, so heben die Stifte 90 die Ventile 96 oder 98 ab und stellen eine freie Verbindung zwischen den Öffnungen 92 und 94 her. Die Verbindung ist dagegen unterbrochen, wenn der Druckteil 86 nach rechts verschoben ist und entweder der eine oder der andere Kugelventilteil 96 oder 98 in seiner Öffnung aufsitzt. Die Bewegung der Kugelventilteile 96 und 98 nach links 1®t durch Stifte 100 und 102 begrenzt.
Der Druckteil 86 wird normalerweise durch eine Druckfeder 104 nach links gedrückt, die zwischen dem Teil 86 und einem Ring 106 sitzt, der an der Nabe 74 befestigt ist.
Die Welle 30 ist mittels einer Büchse 108 in einer Lageröffnung der Endwand 110 gelagert. Diese Wand bildet einen Teil des Gehäuses 16.
Die Welle 30 besteht aus einem Stück mit einem zylindrischen Teil 112, der seinerseits mittels Büchsen 114 und 116 in einer zylindrischen Öffnung der Wand 110 gelagert ist. Das linke Ende des Wellenteiles 112 ist bei 118 mit dem zylindrischen Körper 66 vernutet. Dadurch dreht sich der Körper 66 gemeinsam mit der Welle 30. Der Wellenteil 112 besitzt zwei zylindrische Bohrungen unterschiedlichen Durchmessers. Die eine Bohrung 120 nimmt das rechte Ende der Nabe 74 auf, die in dem Wellenteil 112 mittels einer Büchse 122 gelagert ist. Die andere Bohrung des Wellenteiles 112, die mit 124 bezeichnet ist, nimmt gleitend einen Ventilbetätigungskolben 126 auf. An dem Kolben 126 ist die Welle 88 befestigt. Ausserdem trägt der Kolben 126 einen Führungsstift 128 der seinerseits von einer Büchse 130 in einer Lagerbohrung der Welle 30 gehalten wird. Die Flüssigkeitskammer 132 an der rechten Seite des Kolbens 126 steht mit einem oder mehreren Niederdruckkanälen 134 in der Welle 30 in Verbindung. Diese haben ihrerseits mit einer Ringnut in der Welle 30 Verbindung, sowie mit einem Niederdruckkanal 136 in der Endwand 110 des Gehäuses 16. Der Kanal 136 kann mit Flüssigkeit unter atmosphärischem Druck gefüllt sein. Er steht mit einem automatischen Steuerventilkörper, der nicht dargestellt ist, in Verbindung, der normalerweise in dem Sumpfbereich 138 des Gehäuses 16 untergebracht ist. Der Sumpf ist mit einer Zugangsöffnung versehen, die durch eine blwanne 140 abgedeckt ist. Die Bolzen 142 legen die Wanne 140 an der Unterfläche des Gehäuses 16 fest. Das Gehäuse 16 besitzt eine innere Wand 144, an welcher ein Pumpenformring 146 befestigt ist. Diesem Zweck dienen Bolzen 148. Die Bolzen 148 dienen ausserdem zur Befestigung einer Pumpenseitenplatte 150 an dem Ring 146. Die Platte 150 und der Ring 146 bilden zusammen die Kammer für einen Pumpenrotor, in welcher, sich ein Flügelpumpenrotob 152 drehen kann. Der Tutor 152 kann radiale Öffnungen besitzen, die Flügel 154 aufnehmen. Der Rotor 152 und die Flügel 154 wirken in der üblichen Weine mit einem Seitendurchlass zusammen, um Flüssigkeit niedrigen Druckes aus der Pumpenzuleitung aufzuoetmen und Flünsigkeit hohen Druckes dem Pumpenauslasskanal zuzuführen. Die Einzelheiten der Kon- struktion dieser Pumpe mit dem Rotor 152 und den Flügeln 154 brauchen nicht beschrieben tu werden, da die Pumpe in der gleichen Weise wirkt, wie viele üblichen glügelp=pen. Der Rotor 152 ist auf Drehung bei 156 mit dem Nabenteil der Pumpenplatte 158 verkeilt. Diese Platte ist mit ihrem Umfang am Nockenring 160 des hydrostatischen Aggregates 20 befestigt, Zur Befestigung dienen Bolzen 162. Der Nockenring 160 ist auf Drehung mit dem Teil 62 durch die Bolzen 162 verbunden. Die Kugeln 70 legen sich gegen die innere Fläche 164 des Nockenringes 160. Die Fläche 164 ist im Berührungsbereich zwischen den Kugeln 70 und dem Ring 160 genutet. Die Achse der Nockenfläche 164 ist mit Bezug auf die Achse des Zylinderkörpers 66 exzentrisch gelegen. Die Verdrängung des Aggregates 20 bei jeder Drehung des Körpers 66 gegenüber dem Ring 160 ist konstant. Der radial innere Bereich jedes Zylinders 68 steht in Flüssigkeitsverbindung mit einer radialen Öffnung 166. Innere Kanäle, von denen zwei in den Fig. 1A mit 168 und 170 bezeichnet sind, stehen in Flüssigkeitsverbindung mit den radialen Öffnungen 166. Beim be Vorwärtsbetrieb unter Drehmoment /finden sich diejenigen Kanäle, die dem Kanal 170 entsprechen, unter hohem Druck und diejenigen Kanäle, die dem Kanal 168 entsprechen, unter niedrigem Druck. Die Höhe dieses niedrigen Druckes wird durch die Druckhöhe bestimmt, welche durch die Ladepumpe 154 und 152 erzeugt wird, Diese Pumpe steht in Flüssigkeitsverbindung mit der Ladedrucköffnung 171 in dem Wellenteil 112 und es sind innere Kanäle, die nicht dargestellt sind, zu diesem Zweck vorgesehen. Der Ladedruck gelangt über die Nabe 74 und durch die Öffnung 92 in den Bereich des hydrostatischen Kreislaufes für die Aggregate 18 und 20. Bei normalem Vorwärtsantrieb reicht dieser Ladedruck aus, um den Kolben 126 nach rechts entgegen dem Einfluss der Feder 104 zu drücken. Der Hochdruck in den Kanälen, die dem Kanal 170 entsprechen, schliesst das Kugelventil 98.
Der Abstandsring 58 bildet zwischen dem Teil 62 und dem Zylinderkörper 38 einen inneren Hohlraum. In diesem Hohlraum sitzt ein kreisförmiger und plattenartiger Umschaltteil 172 sowie ein Umschaltkolbenteil 174. Der Kolbenteil 174 besitzt eine Dichtfläche 176, die sich gleitend gegen eine flache Dichtfläche 178 an dem Teil 62 anlegt. Der Kolben 174 umschliesst das eine Ende des Ansatzes 36 der Endplatte 34. Eine biegsame 0-Ringdichtung 180 ergibt eine Dichtwirkung während sich der Kolben 174 auf dem Ansatz 36 in beschränktem Ausmass hin und her bewegen kann. Der Kolben 174 besitzt Öffnungen 182 und 184 mit abgestuftem Durchmesser, welche zylindrische Teile 186 und 188 des Umschaltteiles 172 mit abgestuftem Durchmesser aufnehmen. Ein biegsamer ölabdichtring 190 dichtet den Kolbenteil 174 des Umschaltteiles gegenüber dem zylindrischen Teil 186 des Umschaltteiles 172 ab. Eine entsprechende Dichtung 192 ist für den zylindrischen Teil 188 vorgesehen. Der Kolbenteil 174 ist mit axialen Durchlässen 194 und 200 versehen, die mit Kanälen 170 und 168 in dem Teil 62 in Verbindung stehen. Der Umschaltteil 172 besitzt eine flache Dichtfläche 202, die sich gleitend und dichtend an die flache Seitenfä ehe 204 des Zylinderkörpers 38 anlegt. Eine Anzahl Hochdruckkanäle 206 verlaufen von der linken Seitenfläche 202 des Umschaltteiles zu radial auswärts gelegenen Stellen an der rechten Fläche, so dass eine Verbindung zwischen den Kanälen 206 und 198 hergestellt ist. Die Kanäle 198 stehen durch eine Ringnut 208 untereinander in Flüssigkeitsverbindung. In gleicher Weise stehen sämtliche Durchlässe 200 untereinander durch eine Ringnut 210 in Verbindung.
Durch eine Nut 212 stehen sämtliche Kanäle 206 untereinander in Verbindung. Diese Nut steht ihrerseits in Verbindung mit axial verlaufenden Durchlässen 214, die in den radial inneren Bereich der Zylinder :'42 ausmünden.
Der Umschaltteil 172 besitzt ausserdem eine Anzahl Kanäle 216, die von der einen Seite des Teiles 172 bis zur anderen reichen. Sie stehen in Flüssigkeitsverbindung mit den Durchlässen 200 in dem Kolbenteil 174. Die Durchlässe 214 stehen abwechselnd mit den Kanälen 206 und 216 in Verbindung, wenn der Zylinderkörper 38 sich um seine Achse dreht. Der Hochdruck in dem Kanal 170 und in den Kanälen 198 wirkt auf den Hochdruckbereich 218 des Umschaltkolbenteiles 174. Diesem wirkt der Hochdruck entgegen, der auf den verhältnismässig kleinen Bereich der Dichtfläche 176 des Teiles 174 einwirkt. die resultierende Druckkraft, die nach rechts wirkt, -reicht aus, um den Kolbenteil gleitend und dichtend an der Fläche 178 des Teiles 62 anzulegen. Der Hochdruck in dem Kanal 198 wirkt ebenfalls auf die Ringfläche 220 an dem Umschaltteil 172. Diese Fläche ist grösser als der wirksame Bereich an der Fläche 202,auf welche der Hochdruck einwirkt. Dadurch hält die resultierende Kraft, die auf den Umschaltteil 172 einwirkt, die Flächen 202 und 204 in gleitender und dichtender Anlage, Eine Feder 224 unterstützt ausserdem die Dichtanlage der aneinander anliegenden Dichtflächen des Umachaltplattenteiles und des Umschaltkolbenteiles.
.Der Umschaltkolbenteil 174 ist mittels eines Stiftes 226 mit dem Umschaltteil 172 verstiftet, Der Stift sitzt am Umfang des Kolbenteiles 174 und wird von einem Schlitz 228 am Umfang des Umschaltteiles 172 aufgenommen. Die Nabe des Kolbenteiles 174 ist, wie bei 230 gezeigt, mit dem rechten Ende des Ansatzes 36 verkeilt. Dadurch werden der Umschaltteil und der Umschaltkolbenteil gegen Drehung festgehalten, wenn die Zylinderkörper der hydrostatischen Aggregate sich drehen. Die Fig. 3, 4, 5 und 6 zeigen die Einzelheiten der Konstruktion des Umschaltplattenteiles. Die Fig. 7, 8 und 9 zeigen die Einzelheiten der Konstruktion des Umschaltkolbenteiles.

Bei 242 ist ein auf die Maschinengeschwindigkeit ansprechender Regelventilmechanismus dargestellt, Dieser besitzt ein durch Zentrifugalkraft betätigtes Ventil 244, welches gleitfähig in einem radialen Zylinder 246 angeordnet ist. Es wird durch eine Ventilfeder 248 radial nach innen gedrückt. Eine konische Ventilfläche 250 an dem Teil 244 steuert das Ausmass der Verbindung zwishen einer Ablassöffnung 252 und einem Steuerdruckkanal 254, der in einer Endkappe 256 verläuft, die an der Umfangsfläche des Zylinderkörpers 38 befestigt ist. Der Kanal 254 seinerseits hat Verbindung mit einem radialen Kanal 258 sowie mit einer anderen Kanalanlage in dem Ansatz 36, die zu einem Teil mit 260 bezeichnet ist. Dieser Kanal 260 steht mit dem nicht dargestellten Ventilkörper über eine Drosselöffnbng in Verbindung. Die Zentrifugalkraft, die auf den Ventilteil 244 einwirkt, erzeugt einen Rückdruck in der Kanalanalage an der Abstromseite der Öffnung und dieser Rückdruck wird als Anzeige für die Drehgeschwindigkeit der Maschine benutzt. Die Anordnung der axial verlaufenden, stirnseitigen Strömungsöffnungen für das hydrostatische Aggregat 18 macht es möglich, die radialen Gesamtabmessungen des Aggregates zu verringern, Weiterhin ergibt irgendeine Biegung der beanspruchten Teile der Aggregate während des Betriebes keinerlei Dichtproblem, weil der Umschalt-Plattenteil 172 sich um ein beschränktes Ausmass gegenüber dem Kolbenteil 174 bewegen kann, Dadurch wird der Umschalter in abdichtender Anlage an der tläche 204 gehalten, ohne Rücksicht auf die vorhandene Belastung. Aus den gleichen Gründen wird die Kolbenfläche 176 in Dichtanlage an der Fläche 178 des Teiles 62 gehalten, ohne Rücksicht auf irgendwelche Biegungen, die in den beanspruchten Teilen der Vorrichtung auftreten können, Die Fig. 2 zeigt eine durch Druckflüssigkeit betätigte Servoanordnung zur Einstellung der Exzentrizität des Nockenringes 46 gegenüber der Achse des hydrostatischen Aggregates 18. Die Servoanordnung besteht aus zwei Zylindern 258 und 261 an dem Gehäuse 16. In dem Zylinder 258 befindet sich ein Kolben 260. An dem Kolben sitzt ein Kolbenstift 262 und sein freies Ende greift in einen Schlitz 264 am äusseren Umfang des Nockenringes 46. In einer Kappe 268 des Zylinders ist ein verstellbarer Anschlagteil 266 eingeschraubt und beschränkt die Bewegung des Kolbens 260 nach links im Sinne der Fig. 2. Eine Feder 259 drückt normalerweise den Kolben 260 nach rechts. In dem Zylinder 261 sitzt ein Kolben mit einem Stift, der des Kolben und dem Stift des Zylinders 258 entspricht. Der Kolben 270 greift mit seinem Stift 272 in einen Schlitz 274 am Umfang des Noekenringes 46. Eine Feder 261 drückt den Kolben 270 nach links. Wird Druckflüssigkeit auf die rechte Seite des Kolbens 270 im Sinne der Fig. 2 gegeben, so wird der Nockenring 46 im Uhrzeigersinne um die Achse des Stiftes 50 verschoben. Dies entspricht einem Schnellgangzustand. Wird Druckflüssigkeit auf die linke Seite des Kolbens 260 gegeben, so wird der Nockenring 46 in entgegengesetzter Richtung verschoben. Erreicht der Nockenring die Winkellage, wie sie mit D bezeichnet ist, so befindt er sich in einem Zustand für völligen mechanischen Antrieb, Wird der Ring 46 weiter entgegengesetzt dem Uhrzeiger- sinne verschoben und zwar in die Winkellage, die mit N bezeichnet ist, so befindet sich das Getriebe im Neutralzustand. Zwischen den Stellungen D und N liegt der Untersetzungsbereich. Wird der Nockenring 46 weiterhin entgegengesetzt dem Uhrzeiger-sinne bis zur Stellung R verschoben, so befindet sich das Getriebe im Rückwärtsgang. Während des Betriebes im Untersetzungsbereich wirkt das hydrostatische Aggregat 18 als Mdo r und wird von dem hydrostatischen Aggregat 20 mit Flüssigkeit unter hohem Druck versehen. Das Aggregat 20 wirkt als Pumpe hierbei. Das hydrostatische Aggregat 18 übt eine Reaktion gegen den fest-stehenden Nockenring 46 aus, so dass eine Erhöhung des wirksamen Drehmomentes auftritt, welches am Zylinderkörper 46 des hydro- statischen Aggregates 20 erreichbar ist. Dabei wird die gesamte Strömung, die aus dem Aggregat 20 zugeführt wird, von dem Aggre- gat 18 aufgenommen und es wird kein Drehmoment geliefert. Bei jeglicher Verstellung zwischen Direktantriebsstellung des Nockenringes.46 und der Neutralstellung wirkt das Aggregat 18 als Pumpe und das Aggregat 20 als Motor. Dadurch wird eine geteilte Drehmomentübertragung erzeugt, wobei ein Teil der Kraft mechanisch übertragen wird und der andere Teil hydraulisch. Dies trägt zu einem Betriebe unter hohem Wirkungsgrad bei. Beim Rückwärtsantrieb werden die Kanäle 168 zu Nochdruckkanglen und die Kanäle 170 zu Niederdruckkanälen. Der Ring 46 wird in die Stellung R verstellt, wie bereits erwähnt. Wenn das Fahrzeug frei läuft und das Getriebe sich in der Neutral-Stellung befindet, so wird der Ladedruck aus der Pumpe 152 und 154 geringer. Bei einem bestimmten Geschwindigkeitsabfall ist der Ladedruck nicht mehr ausreichend, um den Einfluss der Feder .104 aufzuheben. Dadurch wird der Tbil 86 nach links verschoben, wodurch die Kugelventile 98 und 96 das hydrostatische System kurzschlibssen. Alsdann ist eine Drehmomentlieferung unmöglich und das ßebriebe nimmt eine Neutralstellung über einen grossen Bereich an Stellungen des NockenringeS 46 zu jeder Seite der Neutralstellung N an. Dadurch wird eine Pendelbewegung der Servovorrichtungen nach Fig. 2 verhindert, ausserdem wird das Getriebe während der Beschleunigung aus dem stehenden Start heraus stabilisiert.

Claims

Ansprüche 1, Hydrostatisches Getriebe, bestehend aus zwei hydrostatischen Aggregaten, von denen zwei Teile untereinander auf Drehung verbun-den sind und die in einem geschlossenen hydrostatischen Kreislauf liegen, dadurch gekennzeichnet, dass die miteinander verbundenen Teile (38, 62) der hydrostatischen Aggregate (18, 20) einen Hohl- raum zwischen sich frei lassen, in dem ein nicht drehbarer Um- schaltteil sitzt, der aus einer Platte (172) und einem auf dieser beweglich und abgedichtet sitzenden Kolbenteil (174) besteht, die Strömungskanäle (198, 200, 206, 216) für den hydraulist en Kreislauf enthalten und mit ihren Flächen (176, 202) an gegenüberliegenden Flächen (178, 204) der hydraulischen Aggregate anliegen.
2. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, dass die hydrostatischen Aggregate je einen Zylinderkörper (38, 66) mit radial darin angeordneten Zylindern (42, 68) und in den Zylindern beweglichen Kolben besitzen und dass die Kolben durch die Zylinder umgebende Ringe (46, 160) bewegt werden und die Zylinder durch radiale Öffnungen mit den Strömungskanälen des hydrostatischen Kreislaufes verbunden sind.
3. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben in den Zylinderkörpern (38, 66) als Kugelkolben (44, 70) ausgebildet sind, die an den die Zylinderkörper umgebenden Nockenringen (46, 160) abrollen und dass eine Einrichtung zur Verstellung der Exzentrizität des Nockenringes (46) zur Achse eines der hydrostatischen Aggregate (18) vorgesehen ist, um die Verdrängung der Kugelkolben (44) zu verändern.
4. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ladepumpe (152)(154) von einem angetriebenen Teil des Getriebes angetrieben ist, dass ferner eine Ventilvorrichtung (96, 98) vorgesehen ist, über die die Hochdruckseite des hydrostatischen Kreislaufes mit der Niederdruckseite verbunden werden kann, dass die Ventilvorrichtung (96, 98) auf den Druck der Ladepumpe anspricht und so betätigt wird, dass eine Ndbenleitung zwischen Hochdruck- und Niederdruckseite bei einer Abnahme des wirksamen Druckes aus der Ladepumpe entsteht, die geringer ist, als eine bestimmte Druckhöhe relativ zum Druck in der Hochdruckseite des hydrostatischen Kreislaufes.
5, Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilvorrichtung als Absperrventil (98) ausgebildet ist, welches normalerweise durch den Hochdruck des.hydrostatischen Kreislaufes in Verschlusslage gedrückt kjrd und dass eine Servovorrichtung vorgesehen ist, die unter dem Einfluss einer Feder (104) das Absperrventil (98) zu öffnen sucht, während der Ladedruck auf den Kolben (126) der Servovorrichtung diese entgegen der Wirkung der Feder (104) zurückdrückt, wenn die Höhe des Ladedruckes gegenüber dem Druck an der.Hochdruckseite des Kreislaufes grösser ist, als ein bestimmter Wert.
6. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschaltteil (172, 174) von einem Ansatz (36) des den Zylinderkörper (38) im Getriebegehäuse (16) lagernden und feststehenden Hohlwellenteiles (34) gehalten ist, 7, Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf die sich gegenüberliegenden Flächen des Plattenteiles (17z) und des Kolbenteiles (174) des Umschaltteiles Druck aus dem Hochdruckbereich des hydrostatischen Kreislaufes gegeben wird, um die Abdichtwirkung der Teile zu sichern.