DE1555984C - Hydrostatisches Getriebe fur Kraft fahrzeuge - Google Patents
Hydrostatisches Getriebe fur Kraft fahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Getriebe für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer angetriebenen
Pumpe, deren sich an einer schwenkbaren Schiefscheibe abstützende Kolben aufnehmender Zylinderblock
mit einer Eingangswelle verbunden ist, und zwei von der Pumpe beaufschlagbaren hydrostatischen
Motoren, deren sich an einer festen Schiefscheibe abstützende Kolben aufnehmende Zylinderblöcke
mit je einer Abtriebswelle verbunden sind. Die Abtriebswellen und die hydrostatischen Motoren
liegen auf einer Achse und treiben je eines der beiden gegenüberliegenden Räder einer Fahrzeugachse an.
Die Achse der Eingangswelle und Pumpe schneiden sich senkrecht mit der Achse der Abtriebswellen und
hydrostatischen Motoren, und das Pumpe und hydrostatische Motoren umfassende Gehäuse ist T-förmig
ausgebildet. Zwischen dem Zylinderblock der Pumpe und den Zylinderblöcken der hydrostatischen Motoren
ist ein T-förmiges Verbindungsstück angeordnet, das aus mehreren feststehenden Verteilerstücken und
einem in der Achse der hydrostatischen Motoren liegenden, drehbaren Ventilblock besteht, in denen die
Ölleitungen angeordnet sind, die die Druckseite der Pumpe mit den Einlaßseiten der hydrostatischen Motoren
und die Saugseite der Pumpe mit den Auslaß-Seiten der hydrostatischen Motoren verbinden. Durch
Beaufschlagen einer Stellvorrichtung ist über ein nachgiebiges Gestänge der Ventilblock drehbar, wodurch
die Drehrichtung beider hydrostatischer Motoren gemeinsam umsteuerbar ist.
Ein hydrostatisches Getriebe dieser Art ist bereits durch die französische Patentschrift 1328 595 bekanntgeworden.
Das mehrteilige Verbindungsstück besteht hier aus zwei senkrecht ineinandergesetzten Rohrstücken, die
endseitig jeweils einen exzentrischen Zapfen aufweisen, auf dem eine Ventilscheibe drehbar gelagert ist.
Die beiden rohrförmigen Lagerteile sitzen in einem feststehenden gehäuseförmigen Bauteil, an dem sich
die Zylinderblöcke der hydrostatischen Pumpe und der hydrostatischen Motoren in axialer und in radialer
Richtung drehbar abstützen und der zusammen mit den rohrförmigen Lagerteilen die ölverbindung
auf der Hochdruckseite bildet. Das die Ventilplatten der hydrostatischen Motoren auf exzentrischen Zapfen
tragende rohrförmige Lagerstück ist um seine Längsachse drehbar gelagert, um die beiden hydrostatischen
Motoren in ihrer Drehrichtung umsteuern zu können. Die Umsteuerung erfolgt mittels einer
Stellvorrichtung, die mit Stellzylindern und Stellkolben
versehen ist, die über Kugelreihen auf das genannte rohrförmige Lagerstück wirken. Hierbei können
die beiden hydrostatischen Motoren nur gemeinsam umgesteuert werden.
Auch bei dem aus der USA.-Patentschrift 1 316 164 bekannten hydrostatischen Getriebe sind beide hydrostatische
Motoren jeweils nur gemeinsam steuerbar.
Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, ein hydrostatisches Getriebe zu schaffen, bei dem die beiden hydrostatischen
Motoren entweder zusammen oder auch einzein umsteuerbar sind und die Bauweise darüber hinaus
noch gedrängt und raumsparend ausgeführt ist.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Zylinderblöcke der hydrostatischen
Motoren sich über je einen drehbaren Einlaß- und Auslaßölfmmgen und bogenförmige Sammelkanäle
für die Ölleitungen aufweisenden Ventilblock an einem koaxialen feststehenden Motorblock-Lagerverteilerstück
des mehrteiligen Verbindungsstücks abstützen und mittels der Stellvorrichtung die beiden Ventilblöcke
gemeinsam oder unabhängig voneinander drehbar sind, wodurch die hydrostatischen Motoren gemeinsam
oder unabhängig voneinander abschaltbar oder in ihrer Drehrichtung umsteuerbar sind.
Der technische Fortschritt liegt darin, daß es beispielsweise durch Abschalten des einen der beiden
hydrostatischen Motoren möglich ist, die volle Antriebskraft der Brennkraftmaschine des Fahrzeugs
entweder in Vorwärtsfahrtrichtung oder auch in Rückwärtsfahrtrichtung auf den anderen der beiden hydrostatischen
Motoren zur Wirkung zu bringen. Diese Einstellung ist vor allem von Bedeutung, wenn sich
das eine der beiden Antriebsräder des Fahrzeuges festgefahren hat. Auch bietet sich die Möglichkeit,
den Wendekreis eines Fahrzeuges fast auf Null einzustellen, indem der eine hydrostatische Motor und das
diesem zugeordnete Antriebsrad blockiert wird. Schließlich ist es auch möglich, dem Kraftfahrzeug
eine Drallbewegung zu geben, indem das linke und das rechte Antriebsrad des Fahrzeuges in entgegengesetzter
Richtung angetrieben werden.
In den Zeichnungen ist ein in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel
des hydrostatischen Getriebes nach der Erfindung dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 schematisch in der Draufsicht ein mit dem hydrostatischen Getriebe nach der Erfindung ausgerüstetes
Kraftfahrzeug,
F i g. 2 das in F i g. 1 schematisch dargestellte hydrostatische Getriebe im Schnitt durch die der Eingangswelle
und den Antriebswellen gemeinsame Ebene,
Fig. 3 einen vertikalen Längsschnitt durch das hydrostatische Getriebe gemäß F i g. 2 in der Ebene
der Eingangswelle,
F i g. 4 das Lenkrad des Kraftfahrzeuges mit einem Schalthebel,
F i g. 5 ein feststehendes Verteilerstück des hydrostatischen Getriebes gemäß F i g. 2 und 3 im Längsschnitt,
F i g. 6 das Verteilerstück gemäß F i g. 5 im Querschnitt,
F i g. 7 und 8 ein Motorventilblock-Lagerverteilerstück des hydrostatischen Getriebes gemäß den F i g. 2
und 3 in Seiten- und Stirnansicht, teilweise im Schnitt,
F i g. 9 und 10 ein feststehendes Ventilblock-Ver-. teilerstück des hydrostatischen Getriebes im Schnitt
und in Stirnansicht,
Fig. 11 und 12 einen drehbaren Ventilblock des
hydrostatischen Getriebes im Schnitt und in Draufsicht,
Fig. 13 eine weitere Einzelheit, und zwar eine Schaltgabel des hydrostatischen Getriebes,
Fig. 14 einen der nach Art einer Patronenhülse ausgebildeten hydrostatischen Motoren in Seitenansicht,
teilweise im Schnitt,
Fig. 15 Steuerventile des hydrostatischen Getriebes in der Stellung für Vorwärtsfahrt,
Fig. 16 die Steuerventile gemäß Fig. 15 in der
Stellung für Rückwärtsfahrt,
Fig. 17 die Steuerventile gemäß den Fig. 15 und
16 in der Leerlaufstellung,
Fig. 18 einen Schnitt durch ein Steuerventil, mit dem unabhängig ein hydrostatischer Motor allein gesteuert
werden kann, in der Stellung für Vorwärtsfahrt,
Fig. 19 das Steuerventil gemäß Fig. 18 in seiner
Leerlaufstellung,
Fig. 20a schematisch die Draufsicht eines Kraftfahrzeuges,
dessen Vorderräder auf einen bestimmten Wendekreis eingeschlagen sind,
Fig. 20b die Anordnung gemäß Fig. 20a, wobei
jedoch die Vorderräder in entgegengesetzter Richtung eingeschlagen sind und der das linke Hinterrad antreibende
hydrostatische Motor nicht angetrieben ist,
F i g. 20 c die Anordnung gemäß F i g. 20 b, wobei die Vorderräder nach rechts eingeschlagen sind und
der das rechte Hinterrad antreibende hydrostatische Motor nicht angetrieben ist,
F i g. 20 d die Anordnung gemäß den F i g. 20 a bis 20 c, wobei die Vorderräder nach rechts eingeschlagen
sind und die hydrostatischen Motoren der Hinterräder in entgegengesetzten Richtungen angetrieben
sind.
In Fig. 1 ist mit 1 ein Kraftfahrzeug bezeichnet, welches eine Antriebsmaschine 2, Vorderräder 3 und
Hinterräder 4 sowie eine Antriebswelle 5 aufweist.
Das hydrostatische Getriebe 6 weist ein Paar hydrostatische Motoren 7 und T auf, deren Zylinderblöcke
15 und 15' mit die rückwärtigen Achswellen bildenden Antriebswellen 8 und 8' drehfest verbunden
sind. Die hydrostatischen Motoren 7 und 7' sind koaxial zueinander und symmetrisch angeordnet. Mit
einer Eingangswelle 10 ist ein Zylinderblock 13 einer im Hub verstellbaren Pumpe 9 drehfest verbunden.
Die Achse der Eingangswelle 10 und der Pumpe 9 steht senkrecht auf der Achse der Antriebswellen 8
und 8' sowie der hydrostatischen Motoren 7 und T, wobei letztere mit der Pumpe 9 durch ein mit Kanälen
versehenes feststehendes Verbindungsstück untereinander in Flüssigkeitsverbindungen stehen. Die
Pumpe weist eine Anzahl von.auf einem Kreis im Abstand voneinander angeordneter Zylinderbohrungen
12 in dem Zylinderblock 13 auf, in welchen hin- und hergehende Hohlkolben 14 gelagert sind. Die
hydrostatischen Motoren 7 und T sind mit dem Zylinderblock 16 bzw. 16', Zylinderbohrungen 15 bzw.
15' und Hohlkolben 17 bzw. 17' in einer der Pumpe 9 entsprechenden Form versehen.
Die in dem von der Eingangswelle 10 angetriebene Zylinderblock 13 verschiebbaren Hohlkolben 14 der
Pumpe 9 stützen sich auf einer schwenkbaren Schiefscheibe 18 ab, die einen äußeren Ringteil 19 und ein
inneres Ringteil 20 umfaßt, welches mittels eines Radialnadellagers 21 und eines Drucklagers 22 gegenüber
dem äußeren Ringteil 19 drehbar ist. Eine Stirnfläche 23 des inneren Ringteils 20 liegt gegen gewölbte
Stirnflächen 24 der Hohlkolben 14 an. Das äußere Ringteil 19 ist an vorspringenden Gelenkzapfen
25 und 25' schwenkbar in einem feststehenden, topfförmigen Pumpengehäuse 27 so gelagert, daß es
auf einem Bogen verschwenkt werden kann, dessen Achse die Achse der Eingangswelle 10 schneidet. Den
Gelenkzapfen 25 und 25' sind dazu Nadellager 26 und 26'zugeordnet. , ; ,
Mit 28 und 28' sind Schiefscheiben der beiden hydrostatischen
Motoren 7 und T' bezeichnet,' deren Neigung fest ist und die je einen äußeren Stutzring 29
bzw. 29' aufweisen, der jeweils mit einem tröpfförmig • ausgebildeten Motorgehäuse 30 bzw. 30'mittels eines
Sprerigrifiges 31 bzw. 31' verbunden ist. Innere Ri'ng-.
teile 32 und 32' sind gegenüber den äußeren Stützungen 29 und 29' über Rädialnadellager 33 und 33'
und Rollendnicklager 34 und 34' drehbar gelagert'. Je eine Stirnfläche 35 und 35' der inneren Ringteile 32
und 32' liegen an gewölbten Stirnflächen 36 und 36' der Hohlkolben 17 und 17' an.
Zur Herstellung der Flüssigkeitsverbindung ist zwisehen
der Pumpe 9 und den hydrostatischen Motoren 7 und T ein mit Kanälen versehenes feststehendes
Verbindungsstück vorgesehen, welches aus einem feststehenden rohrförmigen Verteilerstück 11 (Fig. 5
und 6), einem Motorventilblock-Lagerverteilerstück
ίο 37 (F i g. 7 und 8) und einem feststehenden, rohrförmigen
Ventilblock-Verteilerstück 38 (Fig. 9 und 10)
besteht. Das Motorventilblock-Lagerverteilerstück 37 ist im Inneren des feststehenden Verteilerstücks 11
flüssigkeitsdicht gelagert und liegt koaxial zu den hydrostatischen Motoren 7 und 7' sowie deren Abtriebswellen 8 und 8'. Das feststehende Ventilblock-Verteilerstück
38 ist ebenfalls in das feststehende Verteilerstück 11 flüssigkeitsdicht eingesetzt, greift senkrecht
durch das Verteilerstück 11 und das Motorventilblock-Lagerverteilerstück 38 hindurch und ist koaxial zur
Eingangswelle 10. Das Ventilblock-Verteilerstück 38 ist mittels eines Zapfens 39 an dem feststehenden Verteilerstück
11 gegen Drehung gesichert. Ein Kanal 40 an der Außenseite verbindet die Auslaßseite der
Pumpe 9 mit der Einlaßseite der hydrostatischen Motoren 7 und 7', während der Kanal 41 im Inneren des
Ventilblock-Verteilerstückes die Auslaßseiten der hydrostatischen Motoren 7 und 7' mit der Einlaßseite
der Pumpe 9 verbindet.
Drehbare Ventilblöcke 42 und 42' sind in die gegenüberliegenden Seiten des Motorventilblock-Lagerverteilerstückes
37 eingesetzt und durch Dichtringe 43 und 44 bzw. 43' und 44' gegenüber diesem abgedichtet.
Die Ventilblöcke 42 und 42' stützen sich somit drehbar an Stirnflächen des Motorventilblock-Lagerverteilerstückes
37 ab.
Das feststehende Ventilblock-VerteiJerstück 38 ist
an seiner Stirnseite mit einer Einlaßöffnung 45, die mit einem bogenförmigen Sammelkanal 46 verbunden
ist, sowie mit einer Auslaßöffnung 47 versehen, welche mit einem bogenförmigen Sammelkanal 48 verbunden
ist. Die Bogenachsen dieser Sammelkanäle fallen mit der Achse der Eingangswelle zusammen. An der Stirnfläche
des Ventilblock-Verteilerstückes 38 ist eine Ausnehmung 49 angeordnet, die mit dem Hochdrucköl
führenden Kanal 40 verbunden und somit von diesem beaufschlagt ist. Die zwischen der Stirnfläche des Zylinderblocks
13 und der Stirnfläche des feststehenden Ventilblock-Verteilerstückes 38 wirkende Anpreßkraft
kann auf einen erwünschten Wert eingestellt werden. Ferner sind eine Feder 50 und ein Drucklager 51 vorgesehen,
wodurch ein Abheben der Stirnfläche des Zylinderblocks 13 von der Fläche des feststehenden
Ventilblock-Verteilerstückes 38 im entlastungsfreien Zustand verhindert wird.
Die Stirnfläche der drehbaren Ventilblöcke 42 und 42' sind mit Einlaßöffnungen 52 und 52' versehen, die
mit bogenförmigen Sammelkanälen 53 und 53' verbunden sind. Sie weisen ferner Auslaßöffnungen 54
und 54' auf, welche mit bogenförmigen Sammelkanälen 55 und 55' in Verbindung stehen. Die Bogenachsen
der Sammelkanäle liegen auf der Achse der Antriebswellen 8 und 8'. Ausnehmungen 56 und 56'
an den Stirnflächen der Ventilblöcke 42 und 42' bilden Druckflächen und sind mit dem Hochdrucköl
führenden Kanal 40 verbunden, pie Anpreßkraft zwischen den Stirnflächen der Zylinderblöcke 16 und 16'
und der drehbaren Ventilblöcke 42 und 42' kann vor-
bestimmt werden. Es sind ferner Federn 57 und 57' sowie Drucklager 58 und 58' vorgesehen, mit denen
ein Abheben der Stirnflächen der Zylinderblöcke 16 und 16' von den Stirnflächen der Ventilblöcke 42 und
42' im entlastungsfreien Zustand verhindert wird.
Der mit der Eingangswelle 10 verbundene Zylinderblock 13 ist mittels eines Nadellagers 59 am Ventilblock-Verteilerstück
38 und mittels eines Nadellagers 60 im Pumpengehäuse 27 drehbar gelagert. Mit
61 ist ein mit der Eingangswelle 10 verbundener Flansch und mit 62 eine Öldichtung bezeichnet.
Eine Speisepumpe P mit einem mit der Eingangswelle 10 verbundenen Rotor 64 saugt Druckflüssigkeit
aus einem Vorratsbehälter 65 über eine öffnung 66 an und drückt diese unter geringem Druck über
eine öffnung 67 in den mit der Einlaßöffnung 45 der Pumpe 9 verbundenen Niederdrucköl führenden Kanal
41, wie in F i g. 3 durch Pfeile angedeutet ist.
Das topfförmige Pumpengehäuse 27 ist mittels einer Anzahl Stiftschrauben 69, die im Abstand auf
einem Kreis liegen, an einem T-förmigen Gehäuse 68 angeschraubt.
Die mit den Abtriebswellen 8 und 8' verbundenen Zylinderblöcke 16 und 16' der hydrostatischen Motoren
7 und T drehen sich in mit den Motorgehäusen 30 und 30' verbundenen Achsrohren 70 und 70'. Die
Abtriebswellen 8 und 8' sind im Inneren der Motorgehäuse 30 und 30' mittels je eines Nadellagers 71
und 71' und in den Achsrollen 70 und 70' mittels je eines Nadellagers 72 und 72' gelagert.
Zur Aufnahme der Nadellager 71 und 71' sind mit den topfförmigen Motorgehäusen 30 und 30' Abstandringe
73 und 73' mit Hilfe von Sprengringen 74 und 74' verbunden, die in Nuten der Motorgehäuse
30 und 30' liegen. Mit 75 und 75' sind Sprengringe bezeichnet, welche die Nadellager 71 und 71' in ihrer
Lage halten. Somit sind die Zylinderblöcke auch gegen axiales Verschieben gesichert.
Die topfförmigen Motorgehäuse 30 und 30' sind ■mittels auf einem Kreis im Abstand voneinander angeordneter
Stiftschrauben 76 und 76' mit dem T-förmigen Gehäuse 68 verschraubt. Die Achsrohre 70 und
70' sind mit den Motorgehäusen 30 und 30' mittels Schrauben 77 und 77' verschraubt, welche auf einem
Kreis im Abstand voneinander angeordnet sind.
Die drehbaren Ventilblöcke 42 und 42' weisen Nuten 78 und 78' auf, die am Außenumfang angeformt
sind und sich in Umfangsrichtung über einen Kreisbogen erstrecken, der größer ist als der halbe Umfang
(F.i:g.-Il).*In den beiden Nuten78 und78' sind aus
Stahlkugeln gebildete Kugelreihen 79 und 79' angeordnet,'welche in den Nuten gleiten.
' Wie F i.g.-3 zeigt, sind im T-förmigen Gehäuse 68 Zylinderpaare 80 und 81 bzw. 80' und 81' angeordnet, deren Zylinder durch das feststehende Verteilerstückll und das T-förmige Gehäuse 68 hindurchgreifen. In die Zylinder 80 und 81 bzw. 80' und 81'ragen Kolbenstangen 82 und 83 bzw. 82' und 83', die mit ihren Enden an den äußeren Stahlkugeln der Kugel-Teihen79 bzw. 79' anliegen. Mit den Kolbenstangen !82 und 'B2' verbundene Kolben 84 und 84' weisen einen größeren Durchmesser auf als ihnen entgegenwirkende, mit den Kolbenstangen 83 und 83' verbundene· Kolben 85 und 85', wobei jedoch die Kolben 85 xmd'RS' in weiteren Kolben 86 und 86' gelagert sind, deren Durchmesser größer ist als derjenige der KoI-bcni«4 und 84'. In den Kolben 86 und 86' sind Drosselkanälc87 und 87' angeordnet, über weiche Kammern 88 und 88' mit Kammern 89 und 89' verbunden sind. Die Zylinder 80 und 81 bzw. 80' und 81' sind an ihren Enden über Kanäle 90 bzw. 90' miteinander verbunden.
' Wie F i.g.-3 zeigt, sind im T-förmigen Gehäuse 68 Zylinderpaare 80 und 81 bzw. 80' und 81' angeordnet, deren Zylinder durch das feststehende Verteilerstückll und das T-förmige Gehäuse 68 hindurchgreifen. In die Zylinder 80 und 81 bzw. 80' und 81'ragen Kolbenstangen 82 und 83 bzw. 82' und 83', die mit ihren Enden an den äußeren Stahlkugeln der Kugel-Teihen79 bzw. 79' anliegen. Mit den Kolbenstangen !82 und 'B2' verbundene Kolben 84 und 84' weisen einen größeren Durchmesser auf als ihnen entgegenwirkende, mit den Kolbenstangen 83 und 83' verbundene· Kolben 85 und 85', wobei jedoch die Kolben 85 xmd'RS' in weiteren Kolben 86 und 86' gelagert sind, deren Durchmesser größer ist als derjenige der KoI-bcni«4 und 84'. In den Kolben 86 und 86' sind Drosselkanälc87 und 87' angeordnet, über weiche Kammern 88 und 88' mit Kammern 89 und 89' verbunden sind. Die Zylinder 80 und 81 bzw. 80' und 81' sind an ihren Enden über Kanäle 90 bzw. 90' miteinander verbunden.
Zum Schwenken der Schiefscheibe 18 der Pumpe ist eine Stellvorrichtung 95 mit einem Differentialkolben
96. vorgesehen, die im Inneren des feststehenden Verteilerstückes 11 untergebracht ist (Fig. 3). Der
Differentialkolben 96 der Stellvorrichtung weist zu
ίο seinen beiden Seiten eine Kolbenstange 97 und 98
auf, wobei der Durchmesser der Kolbenstange 97 größer ist als derjenige der Kolbenstange 98. Die Kolbenstange
98 ist über einen Arm 99 mit der schwenkbaren Schiefscheibe 18 verbunden. Die zu beiden
Seiten des Differentiälkolbens 96 liegenden Kammern 100 und 101 sind über eine Drossel 102 miteinander
verbunden. Dem Differentialkolben 96 ist eine Feder 103 zugeordnet, die das Bestreben hat, die Schiefscheibe
18 in ihre maximale Ausschwenkung zu drükken, in, der die Schiefscheibe an einem Anschlag 104
anliegt, der durch die Innenwandung 105 des Pumpengehäuses 27 gebildet wird.
Außerhalb des hydrostatischen Getriebes ist eine Steuerventilgruppe 106 angeordnet. Die Steuerventilgruppe
106 besteht aus einem Steuerventil 107, welches von einem (nicht dargestellten) Bremspedal beeinflußt
ist und dazu dient, die schwenkbare Schiefscheibe 18 der Pumpe 9 quer zur Eingangswelle 10
so zu schwenken, daß die Pumpe in Nullfördermengenstellung gebracht wird, in der sie keine Flüssigkeit
fördert. Die Steuerventilgruppe weist ferner ein Steuerventil 108 auf, welches zur Steuerung der Drehrichtungsumkehr
der hydrostatischen Motoren 7 und 7' verwendet wird, sowie Steuerventile 109 und 109', die
unabhängig voneinander den linken bzw. den rechten hydrostatischen Motor steuern.
Die Steuerventile 107 und 108 haben in einem Ventilgehäuse 125 Schieber 110 bzw. 111, und- das Ventilgehäuse
125 weist öffnungen 112 bis 117 auf.
Der Schieber 110 ist mittels eines Hebels, einer Stange od. dgl. mit dem· (nicht ^dargestellten) Bremspedal
verbunden. Die mit den Schiebern 110 und 111 verbundenen Stangen 118 und 119 sind an den Schalthebel
120 (Fig. 4) angeschlossen. Mit 121 ist eine
Schaltgabel (Fig. 13) bezeichnet, die, wie Fig. 3 erkennen läßt, mit dem SchieberHO verbunden ist
und an einem an dem Schieber 111 angebrachten Ring 122 angreift. An dem Ventilgehäuse; 125 sind
Anschläge 123 und 124 befestigt.
Die Öffnung 112 des Ventilgehäuses 125 ist über eine Leitung 126 mit dem Hochdrucköl ■ führenden
Kanal -40 des hydrostatischen Getriebes verbunden, während die öffnung 113 über eine iLeitungl27 an
den Vorratsbehälter 65 und idie öffnung! 114 über-eine
Leitung 129 an eine Öffnung 128 im 'T-förmigen Gehäuse
68-angeschlossen ist, die zu der '"Kammer 100 der Stellvorrichtung^S führt.' Über eine Lehungii31
sind ferner die Öffnung 115 im Ventilgehäuse 125 und eine zu der Kammer 101 der Stell vorrichtung^ führende
Öffnung 130 miteinander verbunden.
Ferner sind miteinander verbunden:'Eine "öffnung
132 des Zylinders 80 mit einer öffnung 133 im Ventilgehäuse des Steuerventils 109 über eine Leitung
134; eine öffnung132' des ZylindeTS 80' mit einer
öffnung 133' im Ventilgehäuse des SteuerventiIslO9' über eine Leitung 134'; eine öffnung·135' des Zylinders
81' mit einer öffnung 136' inrVentilgehäuse des
Steuerventils 109' über eine Leitung 137'; eine OfI-
nung 135 des Zylinders 81 mit einer Öffnung 136' im
Ventilgehäuse des Steuerventils 109 über eine Leitung 137. Öffnungen 138 und 139 im Ventilgehäuse des
Steuerventils 109 sind mit Öffnungen 138' und 139' im Ventilgehäuse des Steuerventils 109' sowie mit
den Öffnungen 116 und 117 im Ventilgehäuse 125
des Steuerventils 107 verbunden. Schieber 144 bzw. 144' der Steuerventile 109 und 109' sind federbelastete
Rastkugeln 140 und 140' zugeordnet, die in Nuten 141, 142 und 143 bzw. 141', 142' und 143' ein- t0
greifen, die an den Schiebern 144 bzw. 144' angeformt sind. Auf diese Weise werden bei Betätigung
der Steuerventile die Schieber in ihren verschiedenen, der Vorwärtsfahrt, der Neutralstellung, der Rückwärtsfahrt
entsprechenden Stellungen durch Einrasten der Rastkugeln gehalten. Die Schieber 144 und 144'
können daher auch mittels eines elektrischen Impulses, beispielsweise mittels eines von Hand betätigten
Druckknopfes oder eines nockenbetätigten Anschlagschalters gesteuert werden. .
Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die Steuerventile 107, 108, 109 und 109' in Fig. 3 außerhalb
des hydrostatischen Getriebes dargestellt. In der Praxis werden diese Steuerventile jedoch im Inneren
des feststehenden Verteilerstückes 11 angeordnet, wobei jedes Steuerventil auf kürzestem Weg an die
jeweiligen Kanäle angeschlossen werden kann, so daß der Druckabfall in den Leitungen äußerst gering ist.
In F i g. 3 ist ein Hochdruck-Entlastungsventil 145 in dem feststehenden Verteilerstück 11 angeordnet.
Der hydraulische Kreislauf umfaßt ferner einen Filter 146, einen Kühler 147, ein Rückschlagventil
148 sowie ein Niederdruck-Entlastungsventil 149.
Wenn bei dem beschriebenen hydrostatischen Getriebe die Pumpe 9 von der Antriebsmaschine 2 angetrieben
wird, so wird über die geneigte Schiefscheibe 18 eine Hubbewegung der Hohlkolben 14 hervorgerufen.
Das von der Pumpe geförderte Hochdrucköl wird über den Kanal 40 und die Einlaßöffnungen 52
und 52' den Zylinderbohrungen 15 und 15' der hydrostatischen
Motoren 7 und T zugeführt, wodurch die Hohlkolben 17 und 17' im Zusammenwirken mit
den in ihrer Neigung feststehenden Schiefscheiben 28 und 28' Hubbewegungen ausführen, die die Zylinderblöcke
16 und 16' in Umdrehung versetzen. Das von den hydrostatischen Motoren abfließende öl strömt
über die Auslaßöffnungen 54 und 54' der drehbaren Ventilblöcke 42 und 42' dem auf der Einlaßseite der
Pumpe liegenden Kanal 41 zu, von dem es wieder durch die Pumpe 9 angesaugt wird. Die Zylinderblocke
16 und 16' drehen sich so lange, wie Druckflüssigkeit
den Einlaßöffnungen 52 und 52' zugeführt wird, d. h. die Schiefscheibe 18 der Pumpe sich in
ausgeschwenkter Stellung befindet.
Die schwenkbare Schiefscheibe 18 wird normalerweise von der Feder 103 in eine Stellung Dm gedrückt,
in der sie so eingestellt ist, daß die hydrostatischen Motoren in Vorwärtsrichtung umlaufen.
Wenn sich der Widerstand an dem Kraftfahrzeug 1 erhöht, steigt der Druck an der Außlaßseite der
Pumpe 9 an. Lag der Öldruck an der Auslaßseite der Pumpe unterhalb eines vorbestimmten Wertes, so
verschiebt sich der Differentialkolben 96 gegen die Wirkung der Feder 103, wodurch die Neigung der
Schiefscheibe 18 verringert wird.
Die Neigung der Schiefscheibe 18 steht daher in umgekehrtem Verhältnis zu dem Förderdruck der
Pumpe. Die Drehzahl der hydrostatischen Motoren 7 und T paßt sich daher selbsttätig dem Widerstand an,-wobei
sie im umgekehrten Verhältnis zu dem äußeren Widerstand steht. Die Drehzahl und das Drehmoment
der hydrostatischen Motoren 7 und T sind demgemäß zueinander umgekehrt proportional, wobei
sie sich in Abhängigkeit vom äußeren Widerstand selbsttätig einstellen.
Wenn das Bremspedal niedergedrückt wird, so wird der Schieber 110 in Pfeilrichtung nach links (F i g. 3)
verschoben, wodurch die Verbindung zwischen den Öffnungen 112 und 114 aufgehoben und die von dem
Hochdrucköl beaufschlagte Kammer 100 der Stellvorrichtung 95 in Verbindung mit der zum Vorratsbehälter
führenden Leitung 127 gebracht wird (F i g. 15). Hierdurch wird die Schiefscheibe 18 in eine Stellung
gebracht, in der sie rechtwinklig zu der Achse der Eingangswelle 10 liegt und und keine Hubbewegung
der Hohlkolben 14 auftritt. Die Eingangswelle 10
läuft somit leer, ohne die Pumpenkolben und damit die hydrostatischen Motoren 7 und T anzutreiben.
Da bei diesem Vorgang das Drucköl die Kanäle zwischen der Pumpe und den hydrostatischen Motoren
füllt, werden bei einer von außen auf die Hinterräder wirkenden Last die hydrostatischen Motoren zu
Pumpen. Da jedoch die Hohlkolben der Pumpe 9 keine Hubbewegungen ausführen können, können die
jetzt als Pumpen arbeitenden hydrostatischen Motoren kein Drucköl durch die als hydrostatischer Motor wirkende Pumpe fördern. Die Räder des Fahrzeuges
werden daher abgebremst.
Die Bremskraft kann je nach dem Ausmaß, um das das Bremspedal niedergedrückt wird, verändert
werden.
Soll das Kraftfahrzeug bei laufender Antriebsmaschine
abgebremst werden, so wird der Schalthebel 120 (F i g. 4) in die Leerlaufstellung N gebracht, wodurch
die Stange 118, wie durch Pfeil angedeutet, in derselben Richtung wie beim Niederdrücken des
Bremspedals verschoben wird (F i g. 15). Ein mit dem hydrostatischen Getriebe ausgerüstetes Kraftfahrzeug
benötigt daher keine Kupplung.
Wenn der Schalthebel 120 in die Stellung für Rückwärtsfahrt
(Stellung R gemäß F i g. 4) gebracht wird, so wird die Stange 119 entsprechend der Pfeilrichtung
nach links verschoben, wodurch der Schieber 111 in die in Fig. 16 dargestellte Lage kommt, in der die
unter Hochdruck stehende Flüssigkeit den Kammern 91 und 91' über die Leitungen 134 und 134' zufließt.
Zugleich werden die Leitungen 137 und 137' in Verbindung mit der zum Vorratsbehälter führenden Leitung 127 gebracht. Das die Zylinder 80 und 80' beaufschlagende
Drucköl verschiebt die Kolbenstangen 82 und 82' nach oben, wodurch die-Kugelreihen 79
und 79' unter Drehen der Ventilblöcke 42 und 42' um 180° in dem Motorventilblock-Lagerverteilerstück
37 mitgenommen werden. Dieser Stellvorgang bewirkt eine Drehrichtungsumkehr der hydrostatischen
Motoren 7 und 7'.
Hat sich das eine der beiden Antriebsräder des Fahrzeuges in einer Schlammstelle od. dgl. festgefahren
oder wird es durch ein anderes Hindernis auf der Straße festgehalten, so wird, falls dieses Antriebsrad
z. B. durch den hydrostatischen Motor 7 angetrieben wird, der Schieber 144 des Steuerschiebers 109 in die
Leerlauf stellung N gebracht, in der, wie in Fig. 19
dargestellt, das Drucköl gleichzeitig die Zylinder 80 und 81 beaufschlagt, wodurch der den größten Durchmesser
aufweisende Kolben 86 in eine Stellung ge-
109 609/150
bracht wird, in der er an der Innenwandung des Zylinders 81 anliegt. Der Kolben 84 bewegt sich dann
gegen den Kolben 85 nach oben, der hierbei an der Innenseite des Kolbens 86 zum Anschlag kommt.
Die drehbaren Ventilblöcke 42 werden daher in dem Motorventilblock-Lagerverteilerstück 37 um 90° gedreht,
wodurch der Zylinderblock 16 in seiner Leerlaufstellung N gehalten wird. Es wird daher der andere
hydrostatische Motor T von der gesamten Fördermenge der Pumpe beaufschlagt, so daß die volle
Antriebskraft der Antriebsmaschine zum Anfahren des Fahrzeuges dem hydrostatischen Motor 7 zugeführt
wird.
Ferner besteht die Möglichkeit, den Wendekreis des Fahrzeuges auf Null einzustellen, indem, wie in
den Fig. 20b und 20c dargestellt, der das eine der beiden Antriebsräder antreibende hydrostatische Motor
nicht angetrieben wird. Ferner ist es möglich, das Fahrzeug um seine Hochachse zu drehen, indem, wie
F i g. 20 d zeigt, das linke und das rechte Antriebsrad in entgegengesetzter Richtung angetrieben werden.
Die oben geschriebenen Vorgänge werden dadurch erreicht, daß die Schieber 109 und 109' entweder in
die Vorwärtsfahrtstellung F, die Leerlaufstellung N oder die Rückwärtsfahrtstellung R gebracht werden.
Bei dem hydrostatischen Getriebe ist das Motorventilblock-Lagerverteilerstück
37 flüssigkeitsdicht in das Innere des feststehenden Verteilerstückes 11 so
eingesetzt, daß es mit der Achse der die Achswellen bildenden Abtriebswellen 8 und 8' fluchtet. Die drehbaren
Ventilblöcke 42 und 42' sind je für sich auf den gegenüberliegenden Seiten des Motorventilblock-Lagerverteilerstückes
37 drehbar gelagert. Das feststehende Ventilblock-Verteilerstück 38 ist in das feststehende
Verteilerstück 11 und das Lagerverteilerstück 37 flüssigkeitsdicht eingesetzt und durchgreift
diese senkrecht derart, daß es koaxial zur Eingangswelle 10 liegt. Der Hochdrucköl führende Kanal 40
liegt dabei an der Außenseite und der Niederdrucköl führende Kanal 41 im Inneren dieses Ventilblock-Verteilerstückes.
Über den Hochdrucköl führenden Kanal 40 wird die von der Pumpe 9 geförderte Flüssigkeit
den Einlaßöffnungen der hydrostatischen Motoren 7 und 7' zugeführt, während die von den hydrostatischen
Motoren abfließende Flüssigkeit über den Niederdrucköl führenden Kanal 41 an den Pumpeneinlaß
angeschlossen ist..Der Kreislauf zwischen der Pumpe 9 und den beiden hydrostatischen Motoren 7
und T ist daher auf kürzestem Weg geschlossen, wodurch die Druckverluste vermindert und die beiden
hydrostatischen Motoren von der Pumpe 9 gleichmäßig mit Drucköl gespeist werden.
Bei Festlegung des Verhältnisses der maximalen Förderleistung der Pumpe und der Schluckmenge der
hydrostatischen Motoren läßt sich eine sogenannte Druckmittel-Reduzierung mit Ausgleicheffekt erzielen.
Der Ausgleichseffekt beruht darauf, daß der Druck des Öls in allen Richtungen gleich ist und daher
auf die Kolben und die anderen angetriebenen Teile der hydrostatischen Motoren 7 und T ein gleichmäßiger
Druck wirkt, so daß die angetriebenen Teile der hydrostatischen Motoren 7 und 7' sich jeweils in
Abhängigkeit von dem zu überwindenden Widerstand drehen. Ist z. B. die Last an der Abtriebswelle 8 grö-'
ßer als an der Abtriebswelle 8', so werden die angetriebenen Teile des hydrostatischen Motors 7 mit entsprechend
stärkerer Kraft angetrieben.
Wenn das Bremspedal niedergedrückt wird, so werden die über die Schaltgabel 121 gekuppelten Schieber
110 und 111 gleichzeitig in die Leerlaufstellung gebracht (F i g. 17),. wodurch ein gefährlicher Überdruck
und eine Stoßbelastung des Niederdrucköl führenden Kanals 41 vermieden wird.
Vom Gesichtspunkt der Bearbeitung her ist es nahezu unmöglich, die Zylinderblöcke 16 und 16' der
hydrostatischen Motoren absolut genau rechtwinklig zu der Achse der drehbaren Ventilblöcke 42 und 42'
auszurichten. In der Praxis ist es jedoch äußerst wichtig, daß die Dichtung an den Flächen zwischen den
Zylinderblöcken 16 und 16' und den Ventilblöcken und 42' aufrechterhalten bleibt. Um diese Dichtflächen
leicht bearbeiten zu können, sind die hydrostatischen Motoreinheiten nach Art von Patronen ausgebildet
und mit ihrem Motorgehäuse, wie beschrieben, an das T-förmige Gehäuse des hydrostatischen
Getriebes leicht lösbar angeschlossen.
Claims (6)
1. Hydrostatisches Getriebe für Kraftfahrzeuge, bestehend aus einer angetriebenen Pumpe, deren
sich an einer schwenkbaren Schiefscheibe abstützende Kolben aufnehmender Zylinderblock mit
einer Eingangswelle verbunden ist, und zwei von der Pumpe beaufschlagbaren hydrostatischen Motoren,
deren sich an einer festen Schiefscheibe abstützende Kolben aufnehmende Zylinderblöcke
mit je einer Abtriebswelle verbunden sind, wobei die Abtriebswellen und hydrostatischen Motoren
auf einer gemeinsamen Achse liegen und je eines der beiden gegenüberliegenden Räder einer Fahrzeugachse
antreiben und die Achse der Eingangswelle und Pumpe sich mit der Achse der Abtriebswellen
und hydrostatischen Motoren senkrecht schneidet, so daß das Gehäuse T-förmig ausgebildet
ist, wobei zwischen dem Zylinderblock der Pumpe und den Zylinderblöcken der hydrostatischen
Motoren ein T-förmiges Verbindungsstück angeordnet ist, das aus mehreren feststehenden
Verteilerstücken und einem in der Achse der hydrostatischen " Motoren liegenden, drehbaren
Ventilblock besteht, in denen die Ölleitungen angeordnet sind, die die Druckseite der Pumpe mit
den Einlaßseiten der hydrostatischen Motoren und die Saugseite der'Pumpe mit den Auslaßseiten der hydrostatischen Motoren verbinden, wobei
durch Beaufschlagen einer Stellvorrichtung über ein nachgiebiges Gestänge der Ventilblock
drehbar ist, wodurch die Drehrichtung beider hydrostatischer Motoren gemeinsam umsteuerbar
ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderblöcke (16 und 16') der hydrostatischen
Motoren (7 und 7') sich über ie einen drehbaren, Einlaß- und Auslaßöffnungen (53,55 und 53', 55')
und bogenförmigen Sammelkanäle (52, 54 und 52', 54') für die Ölleitungen aufweisenden Ventilblock
(42 und 42') an einem koaxialen feststehenden Motorblock-Lagerverteilerstück (37) des mehrteiligen
Verbindungsstückes abstützen und mittels der Stellvorrichtung die beiden Ventilblöcke (42
und 42') gemeinsam oder unabhängig voneinander drehbar sind, wodurch die hydrostatischen
Motoren (7 und T) gemeinsam oder unabhängig voneinander abschaltbar oder in ihrer Drehrichtung umsteuerbar sind.
2. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige
Motorventilblock-Lagerverteilerstück (37) eine zur Achse seiner Rohrform senkrechte Öffnung aufweist,
in die das rohrförmige Ventilblock-Verteilerstück (38) dicht einsetzbar ist, wobei das Ventilblock-Verteilerstück
(38) an seinem dem Zylinderblock (13) der Pumpe (9) abstützenden Kopfende
eine mit der Druck- und Saugseite der Pumpe (9) zusammenwirkenden Einlaß- und Auslaßöffnung
(45 und 47) und bogenförmige Sammelkanäle (46 und 48) aufweist.
3. Hydrostatisches Getriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
beiden drehbaren Ventilblöcke (42 und 42') von beiden Seiten mittels eines zapfenförmigen Ansatzes
in eine Lageröffnung des Motorventilblock-Lagerverteilerstückes (37) eingreifen.
4. Hydrostatisches Getriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, bei dem das zum Drehen des Ventil-
blockes vorgesehene nachgiebige Gestänge durch am Außenumfang des Ventilblockes angreifende
Kugelreihen gebildet wird, auf die die Kolbenstangen von in gegeneinander wirkenden Zylindern
verschiebbaren Kolben einwirken, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden drehbaren Ventilblock
(42 und 42') mit gegeneinander wirkenden Zylindern (80 und 81 bzw. 80' und 8Γ) zusammenwirkende
Kugelreihen (79 bzw. 79') vorgesehen sind, wobei die Kolben (84, 85 und 86 bzw. 84', 85' und 86') unterschiedliche Durchmesser
aufweisen und im Kolben (86 bzw. 86') mit dem größten Durchmesser innenseitig der Kolben (85
bzw. 85') mit dem kleinsten Durchmesser geführt ist und beide in dem einen Zylinder (81 bzw. 81')
angeordnet sind, während der Kolben (84 bzw. 84') mit dem mittleren Durchmesser in dem anderen
gegenwirkenden Zylinder (80 bzw. 80') vorgesehen ist, wobei die beiden Zylinder (80 und
81 bzw. 80' und 81') entweder gemeinsam oder einer der beiden Zylinder von Druckmittel beaufschlagbar
sind.
5. Hydrostatisches Getriebe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
gesamte Steuerventilgruppe (106) im Innern des feststehenden Verteilerstückes (11) untergebracht
ist, in dem das Motorverteilerblock-Lagerverteilerstück (37) und das Ventilblock-Verteilerstück
(38) eingesetzt sind.
6. Hydrostatisches Getriebe nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Kugelreihen (79 bzw. 79') am Umfang der in die Lageröffnungen des Motorventilblock-Lagerverteilerstückes
(37) eingreifenden zapfenförmigen Ansätze der Ventilblöcke (42 und 42') angeordnet
sind.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Family
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