DE1924010A1 - Hydrostatische Kraftuebertragungseinrichtung - Google Patents
Hydrostatische KraftuebertragungseinrichtungInfo
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Description
E. 946?
6.5.1969 Wd/Wa
6.5.1969 Wd/Wa
Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung
ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart W1 Breitscheidstrasse Λ
Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Kraftübertragungseinrichtung mit wenigstens zwei in einem gemeinsamen Gehäuse
nebeneinander angeordneten Hydroeinheiten, insbesondere Axialkolbeneinheiten,
von denen wenigstens eine mit einer Triebwelle verbunden ist^und die Hydroeinheiten über an ihren rotierenden Teilen angeordnete Verbindungsmittel miteinander in Verbindung
stehen.
009847/0690. bad original
Robert Bosch GmbH R. 9^67 Ud/V/a
Stuttgart
Eine derartige Einrichtung ist bekannt aus der Schweizer Patentschrift 463 962. Bei dieser Einrichtung sind sämtliche
hydrostatischen Einheiten stets zvmngsläufig miteinander verbunden
und rotieren dauernd, wenn eine Einheit angetrieben ist oder treibt. Diese Einrichtung dient als Mehrfachpunpe _
oder Mehrfachmotor. Sie hat den Nachteil, daß dann, wenn nur
geringe Leistungen erforderlich sind, zumindest stets dieselben mechanischen Wirkungsgradverluste auftreten. Außerdem ist
die Einrichtung auf bestimmte Betriebsarten beschränkt (Pumpe/ Motor).
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine
Einrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die sehr universell verwendbar ist, die in bestimmten Betriebszuständen
besonders geringe Verluste aufweist, und die sich an unterschiedliche Leistungsanforderungen besonders gut anpassen läßt.
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Verbindungsmittel
zugleich als wenigstens zwei Hydroeinheiten voneinander
trennbare Mittel ausgebildet sind. Unter rotierenden Teilen sind auch die mit den Hydroeinheiten verbundenen
Triebwellen zu verstehen.
Das hat den Vorteil, daß dann, wenn der Einrichtung wenig Leistung
abverlangt wird, nur eine Einheit in Betrieb ist, während die andere Einheit oder die anderen Einheiten stillgesetzt werden
können. Dadurch-verringern sich mechanische und hydraulische Verluste, Plantschverluste, Abnützung usw.
Die Einrichtung kann so ausgebildet sein, daß die Hydroeinheiten unmittelbar durch die Verbindungsmittel miteinander verbunden sind - z.B. wenn Zahnkränze oder Zahnräder an den Zylinderkörpern
von Axialkolbeneinheiten direkt miteinander kämmen -
0984 7/0^9 0
BAD ORfGINAL
.-.".- ~5" . 192A010
Robert Bosch GmbH E. 94-67 Wd/Wa ·
Stuttgart
oder wenn die Drehmomentübertragung über ein verschiebbares
oder verschwenkbares Zwischenrad erfolgt. In diesem Fall
sind die Zahnkränze nicht verschiebbar angeordnet.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ergibt
sich, wenn wenigstens zusätzlich zur ersten Hydroeinheit eine zweite Hydroeinheit mit einer Triebwelle verbunden ist,
die mit Hilfe eines Kupplungsgliedes mit'einer Abtriebswelle verbindbor ist, nachdem die Verbindungsmittel außer Eingriff
sind, und wenn das von der ersten Hydroeinheit geförderte Druckmittel
der zweiten Hydroeinheit zugeleitet wird.
In diesem Fall erhält man anstelle einer Mehrfachpumpe oder
eines I'lehrfachmotors ein hydrostatisches Getriebe, bei dem
die von der Triebwelle angetriebene Einheit die Hydropumpe bildet, dip andere Einheit den Hydromotor.
Eine derartige Ausbildung der Einrichtung ist besonders dann von Vorteil, wenn sie in einem Fahrzeug eingebaut ist. Sie kann
dann zeitweise für den Fahrantrieb benutzt werden und am Einsatzort
als Einfach- oder Mehrfachpumpe beispielsweise Lasten heben (Gabelstapler), Aushubarbeiten o.a. leisten.
Vi'erden beispielsweise drei Hydroeinheit en vorgesehen, so ergeben sich mindestens vier Kombinationsmöglichkeiten, nämlich
Einfach-, Doppel-, Dreifachpumpe/Motor oder hydrostatisches
Getriebe plus Hydropumpe für Zubehörgerät. Sämtliche genannten Ausbildungsformen haben den Vorteil sehr kompakter Bauweise.
Die Einrichtung kann vorteilhafterweise auch als transportables
Gerät ausgebildet sein und an ordern beliebigen Einsatzort verwendet
worden, sei es als Hydrogetriebe, Hydropumpe oder Hydromotor. - ■
-4-
4·7/0$9ο sad original
Fig. | 2 |
Fig. | 3 |
Fig. | |
Fig. | |
Fig. | 6 |
Robert Bosch GmbH R. 9467 Vd/Wa
Stuttgart
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich
aus den Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in
Fig. 1 einen Schnitt durch eine als Doppelpumpe
oder Doppelmotor ausgebildete hydrostatische Kraftübertragungseinriclrtung,
eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels der Fig.1, eine Draufsicht auf die Einrichtung nach den Fig.1
und 2,
eine Einzelheit des Ausführungsbeispiels nach Fig.1, eine Draufsicht auf die Einzelheit nach der Fig. 4,
und 7 eine als Pumpe/Motor oder als hydrostatisches Getriebe verwendbare hydrostatische Kraftübertragungseinrichtung, vereinfacht und teilweise schematisch
dargestellt,
Fig. 8 eine Abwandlung der Ausführungsbeispiele nach den
Fig. 6 und 7» schematisch,
Fig. 9 eine Abwandlung der Ausführungsbeispiele nach den
Fig. 1-8,
fc Fig. 10 ein Schema verschiedener Kombinationsmöglichkeiten
fc Fig. 10 ein Schema verschiedener Kombinationsmöglichkeiten
einer aus drei Hydro einheit en bestehenden Kraftübertragungseinrichtung,
Fig. 11 eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach der Fig.1,
In Fig. 1 ist mit 1 ein aus Gehäuseunterteil 1' und Gehäuseoberteil
1" bestehendes Gehäuse bezeichnet. In diesem sind nebeneinander
zwei Hydroeinheiten 2 und 3 angeordnet. Die Hydroeinheit 2 besteht im wesentlichen aus einem Zylinderkörper 4,
der von einer das Gehäuse durchdringenden Triebwelle 5 in
009847/0590
BAD ORIGINAL
Robert Bosch GmbH R. 94-67 Wd/Va
■ Stuttgart
Rotation versetzt wird. Der Antrieb der Triebwelle erfolgt
über eine Keilverzahnung 6. Die Triebwelle ist in Rollenlager
7 und 8 gelagert. Im Zylinderkörper sind parallel zur Achse der Triebwelle mehrere Kolben 9 aufnehmende Bohrungen
10 ausgebildet. Die Kolben 9 stützen sich auf einer nicht rotierenden, aber um einen Drehzapfen 11 schwenkbaren Schwenkscheibe
12 ab.
Der Zylinderkörper 4- wird durch eine Feder 15» die sich in
einem zwischen der Triebwelle und dem Zylinderkörper 4- gebildeten Zwischenraum befindet, gegen einen Steuerspiegel 14-gedrückt,
und zwar mittels an der Triebwelle und am Zylinderkörper angeordneter, nicht näher bezeichneter Ringe.
Der Zylinderkörper 4· hat an seinem Außenumf ang einen Zahnkranz
15, der aus einem Teil mit dem Zylinderkörper selbst bestehen
kann oder ein besonderes Teil, d.h. ein Zahnrad bildet und am Zylinderkörper aufgeschrumpft oder sonst irgendwie unverdrehbar
und unverschiebbar festgehalten ist.
Im Abstand zur Triebwelle 5 und parallel zu dieser verlaufend
ist im Gehäuse 1 weiterhin ein Rohr 16 fest angeordnet, um
das sich ein mit Hilfe von Rollenlagern 17,18 gelagerter Zylinderkörper 19 zu drehen vermag. In diesem sind in parallel
zum Rohr verlaufenden Bohrungen 20 Kolben 21 geführt, die sich
auf einer nicht drehbaren, aber um einen Drehzapfen 22 schwenkbar gelagerten Schwenkscheibe 25 abstützen.
Der Zylinderkörper 19 wird mit Hilfe einer Feder 24-, die sich
in einen zwischen dem Rohr 16 und dem Zylinderkörper gebildeten Raum befindet, gegen einen Steuerspiegel 25 gedruckt.
Die Feder ist zwischen zwei Ringen, von denen der eine am Rohr, der andere am Zylinderkörper gehalten ist,eingespannt.
-6-
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"6" 192401 σ
Robert Bosch GmbH R'. 9467 Vd/V/a
Stuttgart
Am Außenumfang des Zylinderkörpers 19 ist ein Zahnkranz oder
Zahnrad 26 unverdrehbar, aber axial verschiebbar angeordnet. Befindet er sich in seiner oberen Endstellung, so liegt er
an einer Nase 27 des Zylinderkörpers an, befindet er sich in
seiner unteren Endstellung, so kämmt er mit der Verzahnung des Zylinderkörpers 4·. Die Mittel zum Verschieben des Zahnkranzes
sind in den Fig. 4 und 5 im einzelnen dargestellt.
Die Steuerspiegel 14 und 25 sind in Ausnehmungen des Gehäuse-P
Oberteils 1" unverdrehbar gelagert. Zweckmäßig ist es, dem Steuerspiegel 25 etwas Spiel zu geben, damit er sich stets
der Lage des Zylinderkörpers 19 anpassen kann, d.h. dicht an., diesem anliegt.
Der Steuerspiegel 14 hat nierenförmige Ausnehmungen 28 und 29 (Fig. 3), der Steuerspiegel 25 hat nierenförmige Ausnehmungen
30 und 31· Die nierenförmigen Ausnehmungen 28,31
stehen über einen Kanal 32, der in Fig. 1 strichpunktiert - dargestellt ist, in Fig. 3 teilweise im Schnitt, miteinander
in Verbindung. Er v/eist eine Erweiterung 35 auf, in der ein Rückschlagventil 34 geführt ist, das sich entweder
^ gegen einen aus der Erweiterung und dem Kanal gebildeten
Sitz 34' oder gegen eine aus den beiden Teilen gebildete
Schulter 34" legt. Der Kanal 32 steht über einen Zweigkanal 32' mit einer Anschlußbohrung 35 in Verbindung.
Die nierenförmigen Ausnehmungen 29 und J>0 sind durch einen
Kanal 36 (in den Fig. 1 und 3 gestrichelt dargestellt), miteinander
verbunden und münden in eine Bohrung 37·
009847/0890
Robert Bosch GmbH R. 946? Wd/Va
Stuttgart
Die beiden Schwenkscheiben 12 und 23 werden mit Hilfe eines
Kraftverütärkers 38 verstellt. Dieser besteht aus einer bekannten Folgeverstelleinrichtung, die mit Hilfe eines Schiebers
39 betätigt wird. Der Kraftverstärker 38 ist in Fig. 1
der Einfachheit halber nur teilweise dargestellt. An seinem unteren Teil befindet sich eine Schubstange 40, von der zwei
Laschen zu Anlenkpunkten an den Schwenkscheiben führen. Die Schubstange 40 folgt genau den Bewegungen des Schiebers 39*
Dadurch wird, die Schräglage beider Schwenkscheiben gegenüber dem Zylinderkörper gleichsinnig geändert.
Selbstverständlich ist es auch möglich, jede Schwenkscheibe
von einem eigenen Kraftverstärker aus zu verstellen oder nur eine Schwenkscheibe verstellbar anzuordnen, während die
andere in ihrer Y/inkelläge nicht veränderbar ist. Auch können
die Druckmittelzu- und Abflußkanäle für jede Hydroeinheit getrennt ausgebildet sein. In diesem Fall ist es nicht notwendig,
ein Rückschlagventil im Gehäuseoberteil anzuordnen.
Wie in Fig. 4 dargestellt ist, v/ird dex- Zahnkranz 26 des
ZylinderkÖrpers 19 mit Hilfe einer Schaltgabel 42 in die gewünschte
Stellung gebracht. Die Schaltgabel erstreckt sich etwa um den halben Umfang des Zahnkranzes herum und hat zwei
Klauen ^3» die den Zahnkranz oben und unten umgreifen. Von der
Schaltgabel führt eine Schaltstange 44 aus dem Gehäuse heraus.
Der Zahnkranz 26 ist mit Hilfe von in Nuten des ZylinderkÖrpers
eingelassenen Federn 45 drehfest gegenüber diesem gesichert.
Anstatt der Federverbindung kann natürlich auch eine Vielkeil verbindung angeordnet sein, die u.U. weniger Raum erfordert,
jedoch in der Herstellung etwas aufwendiger ist.
Anstatt der formschlüssigen Nut-Federverbindung kann auch eine kraftschlüssige Verbindung vorgesehen werden, z.B. eine
-8-0098O/0590 BADORiGlNAL
Robert Bosch GmbH R. 9467 Wd/Wa
Stuttgart
Elektromagnetkupplung. Das hat den Vorteil, daß der Zahnkranz nicht verschiebbar angeordnet zu sein braucht, sondern
in erregtem Zustand kraftschlüssig mit dem Zylinderkorper
verbunden ist, in nicht erregtem Zustand frei rotiert, ohne' den Zylinderkörper mitzunehmen·
Ist in dem genannten Ausführungsbeispiel der Zahnkranz 26 eingerückt, d.h. kämmt er mit der Verzahnung 15 des Zylinderkörpers 4, so wird der Zylinderkörper 19 bei einer Rotation
der Triebwelle 5 über den Zylinderkörper 4- ebenfalls in
Rotation versetzt, und zwar mit gleicher Drehzahl, wenn die Zähnezahlen der Zahnkränze gleich groß sind. Arbeitet die
Kraftübertragungseinrichtung als Doppelpumpe - bei eingerücktem Zahnkranz 26 - so herrscht an den nierenförmigen
Ausnehmungen 29 und" JO Niederdruck (Saugdruck) und Druckmittel wird über die Bohrung 37 in den Kanal 56 aus einem
nicht dargestellten Behälter angesaugt« Das angesaugte
Druckmittel wird bei der Rotation der Zylinderkörper in bekannter Weise von den Kolben in die nierenf örmigen Ausnehmungen
28 und 3^ verdrängt und gelangt in den Kanal 32 von
der ' Hydro einheit 3 über das geöffnete Rückschlagventil
34-· Die Bohrung 35 steht über eine nicht dargestellte
Leitung mit einem oder mehreren Verbrauchern in Verbindung.
Ist die benötigte Druckmittelmenge gering, so wird der Zahnkranz 26 der Hydroeinheit 3 in seine obere Endlage verschoben,
so daß er außer Eingriff mit der Verzahnung 15 kommt. Auf
diese Weise wird vom Zylinderkörper 4 kein Drehmoment auf
den Zylinderkörper 19 übertragen, so daß die Hydroeinheit
3 kein Druckmittel fördert, sondern nur die Hydroeinheit Das Rückschlagventil 34 dient dazu, daß die Hydroeinheit 3 bei
schrägstehender Schwenkscheibe 23 durch das von der Hydro-Einheit
2 geförderte Druckmittel nicht in Rotation versetzt
ΟΟ98'47/ΌΒ90
BAD ORIGINAL
Robert Bosch GmbH $ E. 946? Wd/Wa
: ■ Stuttgart -
wird. Es liegt im Betrieb als Einfachpumpe am Sitz 34·'
an und verhindert den Durchfluß von der Hydro-Einheit 2 zur *
nicht .- ·
Das Rückschlagventil 34- ist j edochi notwendig, wenn die Schwenkscheibe
beim Betrieb als TSinf achpumpe in Nullstellung gebracht
wird, denn dann kann die Hydroeinheit 3 nicht frei . rotieren JJjLuf diese Weise werden Reibungs-, Flüssigkeits-
und Plantschverluste verringert, wodurch der Wirkungsgrad der Einrichtung verbessert wird. Außerdem ist in diesem Betriebszustand
die Hydroeinheit 3 keiner- Abnutzung unterworfen. * Hydroeinheit 3·
Zur Veränderung der Fördermenge werden die Schwenkscheiben in bekannter Weise über den Kraftverstärker 38 in ihrem Anstellwinkel
verändert.
Arbeitet die Kraftübertragungseinrichtung als Doppelmotor, so ist der Zahnkranz 26 wieder im Eingriff mit der Verzahnung
15. Unter Hochdruck stehendes Druckmittel wird der Bohrung 36 zugeführt, von wo es über den Kanal 32 in die Ausnehmungen
28 und 31 der Steuer spiegel 14-, 25 gelangt. In bekannter
Weise wird durch das von dem Kolben auf die Zylinderkörper ausgeübte Reaktionsmoment dazu ausgenützt, diese in
Rotation zu versetzen. Das an der Hydroeinheit 3 erzeugte Drehmoment wird durch die Verzahnung auf die Hydroeinheit 2
übertragen und von dieser der Triebwelle 5 zugeleitet. Ist nur eine geringe Leistung an der Triebwelle 5 notwendig, so
wird die Hydroeinheit 3 wiederum durch Ausrücken des Zahnkranzes 26 stillgesetzt. Beim Betrieb als Doppelmotor muß
allerdings Vorkehrung getroffen werden, daß das Rückschlagventil 34- in bekannter Weise mechanisch oder hydraulisch entsperrt
wird.
! . -10-
009847/0680 bad original
Robert Bosch GmbH R* 9467 Ud/Va
Stuttgart
Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung bei einer Axialkolbeneinheit
mit nicht rotierenden Zylinderkörpern 4-7,48,
aber rotierenden' Taumelscheiben 49,50· Die Triebwelle 51 ist
im Gehäuseunterteil und im feststehenden Zylinderkörper 47
gelagert und fest mit der Taumelscheibe 49 verbunden. Die
Taumelscheibe 50 ist ebenfalls im Gehäuseunterteil und im
Zylinderkörper 48 gelagert. An der Taumelscheibe49 befindet
sich eine Verzahnung 52,' an der Taumelscheibe 50 ein verschiebbarer
Zahnkranz 53»der aber wie beim vorigen Ausführungsbeispiel
drehfest mit der Taumelscheibe verbunden ist. Er bewegt sich zwischen zwei Anschlägen 54 und 55 und wird wiederum
mit Hilfe einer nicht dargestellten Schaltgabel in die beiden gewünschten Stellungen gebracht. Die Funktion ist
genau dieselbe wie oben beschrieben.
Wie die Fig«, 9 zeigt, braucht das Drehmoment zwischen den
beiden Hydroeinheiten 2 .und. 5 nicht unmittelbar durch zwei
miteinander kämmende Yer-sslinimgen Übertrages. %u werden. Die
Übertragung erfolgt hier über ein Zwischenrad 549 das auf
einer Wells 548 axial verschiebbar angeordnet ist· Die Welle
5^1 kann aber auch verschvenKbar im Gehäuse 1 angeordnet sein»
In diesem Fall braucht an keiner der Hydroeinheiten ein verschiebbarer Zahnkranz angeordnet sein, die Verzahnungen sind
vielmehr fest ausgebildete
Mit einer Ausgestaltung der Kraftübertragungseinrichtung nach den Fig. 6 und 7 ist es möglich, aus zwei Hydroeinheiten auch
ein hydrostatisches Getriebe zu bilden« Dieses Äusführungsbeispiel
unterscheidet sich von den vorhergehenden dadurch, daß die zweite, mit 55 bezeichnete Hydroeinheit genau wie
die Hydroeinheit 2 mit einer im Gehäuse 1 gelagerten Triebwelle 56 verbunden ist (anstelle des Rohres .16)· Da die
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Hydroeinheit 2 gleich ist wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen, trägt sie dieselbe Bezeichnung« An der Hydroeinheit
55 ist der verschiebbare Zahnkranz 26 angeordnet, der mit Hilfe der Schaltgabel 42 verschiebbar ist.
Achsgleich zur Triebwelle 56 erstreckt sich eine von dieser
getrennte Abtriebswelle 59» die aber mit Hilfe eines Kupplungsgliedes
60 mit der Triebwelle 56 verbindbar ist. Das den Kupplungsteil 60 verstellbare Gestänge 61 kann
fest mit der Schaltgabel 42 verbunden sein» wird -also dann
gleichzeitig mit dem Zahnkranz 26 verschoben. Die beiden
Teile 60 und 61 können aber auch unabhängig voneinander betätigt werden, wenn sie nicht fest miteinander verbunden
sind. Die Enden der beiden Wellen sind keilverzahnt,, das Kupplungsglied 60 hat eine Innenkeilverzahnung. Es kann aber
auch eine Reibungskupplung zwischen den beiden Wellenenden vorgesehen sein.
Der dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 entsprechende Kanal
32 trägt die Bezeichnung 62. An ihn ist ein 3/3-Wegeventil
63 mit drei Schaltstellungen 1,11 und II und den Anschlüssen
a,b,c angeschlossen. Die Anschlußleitung an der Anschlußstelle
c ist mit 64 bezeichnet. Von dem dem Kanal 36 des
ersten Ausführungsbeispiels entsprechenden Kanal 65 führt
eine Leitung 66 über ein . Wegeventil 6? mit den Schaltstellungen I'Und II zu einem Behälter 68. In die Leitung
66 mündet eine zweite, ebenfalls über das Wegeventil 67
führende Leitung 69 in die Leitung 66. In die Leitung 69
fördert eine Speisepumpe 70 Druckmittel aus dem Behälter
68. Eine dritte vom Behälter ausgehende Leitung 7Ί führt
zum Wegeventil 67 und ist innerhalb des Wegeventils mit
der Leitung 69 verbunden. .
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Die Kraftübertragungseinrichtung arbeitet als Doppelpumpe nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6, wenn der Zahnkranz
26 eingerückt ist, das Kupplungsteil 60 keine Verbindung zwischen den Triebwellen 56 und 59 herstellt, wenn sich das
Wegeventil 63 in seiner Schaltstellung.il befindet, und wenn
der Triebwelle 5 ein Drehmoment zugeführt wird. Die Einrichtung
saugt dann Druckmittel aus dem Behälter 68 über die Leitung 66 und das sich in seiner Stellung II befindliche
Wegeventil 67 an und fördert es in den Kanal 62. Im Wegeventil 63 vereinigen sich die Forderströme der beiden Hydroeinheiten
und fließen über die Anschlußleitung 64 zu einem Verbraucher.
Das von der Speisepumpe 70 geförderte Druckmittel wird innerhalb
des Wegeventils 67 umgeleitet und fließt über die Leitung 71 drucklos zum Behälter 68 zurück. Arbeitet die Einrichtung
als Doppelmotor, so wird über die Anschlußleitung 64 unter Hochdruck stehendes Druckmittel zugeführt, das sich im Wegeventil
63 zu den beiden Hydroeinheiten verzweigt und von diesen
entspannt über die Leitung 66 in den Behälter 68 abströmt. Die bei 64 zuströmende Energie des Druckmittels wird in ein
an der Triebwelle 5 zur Verfügung stehendes Drehmoment umgewandelt
.
Wird die Schaltgabel 42 so betätigt, daß der Zahnkranz 26 außer Eingriff mit der Verzahnung 15 kommt, und wird die
Triebwelle 56 mit der Abtriebswelle 59 durch das Kupplungsglied 60 verbunden (Fig. 7), so arbeitet die Kraftübertragung
seinrichtung als hydrostatisches Getriebe. Das Wegeventil
63 befindet sich nun aber in seiner mit I bezeichneten Stellung, in der vom Kanal 62 keine Verbindung über das Wegeventil 63 zur Anschlußleitung 64 besteht. Gleichzeitig ist
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auch das Wegeventil 67 in seine mit I bezeichnete Stellung
gebracht worden. Die Triebwelle 5 wird von einem Motor, angetrieben, und das hydrostatische Getriebe arbeitet nun
in geschlossenem Kreislauf, d.h. das von der Hydroeinheit 2 verdrängte, unter hohem Druck stehende Druckmittel wird
der Hydroeinheit 55 über den Kanal 62 und das Wegeventil
zugeführt. Es entspannt sich in der Hydroeinheit 55 und fließt von dieser über den Kanal 65 wieder der Hydroeinheit 2 zu.
Bei Betrieb in geschlossenem Kreislauf ist es notwendig, entstandene Leckverluste auszugleichen. Das geschieht mit
der Hilfspumpe 70» <3±e nun über das Wegeventil 67 und die
Leitung 69 Druckmittel unter geringem Druck dem Kanal 65 zuführt. Diese Druckmittelmenge dient aber lediglich zum
Ausgleich der Leckverlusteo
Das an der Üriebwelle 5 der Hydroeinheit 2 zugeführte Drehmoment
Md,. wird in Druck umgewandelt und der Hydroeinheit zugeführt. Das dort sich entspannende Druckmittel erzeugt
in der Hydroeinheit 55 wiederum ein Drehmoment, das über die mit der Triebwelle 56 gekoppelte Abtriebswelle 59 als Dreh-=
moment Mdp abgeführt wird. Es kann S0B0 dazu dienen, die
Antriebsräder eines Fahrzeugs anzutreiben. Die Yerbin&ung
vom Behälter 68 über die Leitung 66 zum Kanal 65 ist durch
das Wegeventil 67 gesperrte
Sämtliche zu verstellenden Seile9 also der Zahnkranz 26, das
Kupplungsteil 60 und die Wegeventile 63 und 67 können elektromagnetisch,
mechanisch oder hydraulisch betätigt werden« Wesentlich ist lediglich., daß sie beim tibergang vom Betrieb
Pumpe/Motor gum Betrieb eines hydrostatischen Getriebes in
der beschriebenen Weise verstellt werdeao Besonders eignen
sieb, hierfür auch elektrische oder hydraulische Fernsteuerungen«
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Soll die als Doppelpumpe/Motor geschaltete Einrichtung nach der S1Ig. 6 als Einfachpumpe/Motor arbeiten, so ist
lediglich der Zahnkranz 26 auszurücken, das Kupplungsteil 60 bleibt in seiner ausgerückten Stellung, in der es
also die Triebwellen 56 und 59 nicht verbindet» Das
Wegeventil 63 wird in seine Schalt stellung III gebracht, das
Wegeventil 6? bleibt in seiner Schaltstellung II. Das von der Hydroeinheit 2 geförderte Druckmittel fließt über das
Wegeventil 63 in die Anschlußleitung 64, Der Hydroeinheit
55 kann kein !Druckmittel zuströmen,, In diesem Ausführungsbeispiel
ist kein Bucks chi ägventil im Kanal 62 notwendig,
wie es beim Ausfülirungsbeispiel nach den Figs 1 bis M- der
Pail ist» Sämtliche- Bstxdebsarten werden über "die Wegeventile
63 VMa. 6? gesteuert»
Beim tibergang von cl©z? so beschriebenen Eiafacliptüape zum Be
trieb eines liydb?© statischen Getriebes ist dann nur das
Kupplungsteil 60 eia.3ariiekesf xniä die IJege-yeatile sind in
öi i Figs. 7 cisrg&r^all^siSs-aeitscellusg©?! zn "bringen«=
gs.
Bis B±-'-.s;uQl'};ujig lsi? vsrsehiedensn Betriebsarten wird durch . - . .
. sinngemäße ilnsMlctaig fier Sciialtmechanismen erreichte Das
Wegeventil 63 ist ziriscteaäBigerweise als eia im Gehäuseober=.
teil 18 eingebautes S-jeuerschieberventil ausgebildete Die
SteuerseMeljertiolirmig verläuft -in dieses Fall aa "besten
parallel snr Srietjwelle.tmd der Kanal 62 sowie der Anschlußkanal
münden la die .Steuerschieberbonrungo
Mit einer A'asfüJaraagsform der Kraftü■bertragΐmgseinrichtung
nach i"ig* 8 ist es auch möglich, beim Betrieb als hydrostatisches
Getriebe die Einrichtung zu reversierend aoh. der Abtriebs»
welle 59 die entgegengesetzte Drehriclitiaag zu geben, wie vorher
beschrieben· Die Schwenksclieibe 12 wird dabei über ihre
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Null-Lage hinaus in entgegengesetzter Richtung verschwenkt. An die Stelle des 3/3-Wegeventils 64 des Ausführungsbeispiels
nach den Fig. 6 und 7 tritt ein 5/3-Wegeventil 72 mit drei
Schaltstellungen I,II,III, dessen Anschluß a den Verbraucheranschluß
bildet» An die Anschlüsse b und c führt ein Kanal 73, der die beiden außenliegenden Seiten der Hydroeinheiten
verbindet, an die Anschlüsse d una_fi_führt ein Kanal -74*
der ihre innenliegenden Seiten verbindet. Das Wegeventil 67 ist gleich angeordnet und ausgebildet, wie in den Ausführung sb ei spiel en nach den Fig» 6 und 7· Die beiden Leitungen
66',69' münden in den Kanal 74. Von der Leitung 69'
führt eine Zweigleitung 75 ab, die in den Kanal 73 mündet
und in der ein Rückschlagventil 75J angeordnet ist. Auch
in der Leitung 69" ist ein Rückschlagventil 76 angeordnet.
Beide Rückschlagventile vermögen sich in Richtung zu den Kanälen 73»74 kin zu öffnen.
Die Einrichtung arbeitet als Einzelpumpe/FIotor, wenn sich
die Wegeventile 67 und 72 in Stellung I befinden. Die Schwenkscheibe
12 der Hydroeinheit 2 steht dabei in der entgegengesetzten Schräglage, wie in Fig. 8 dargestellt. Druckmittel
strömt vom Kanal 73 über den Anschluß 6 zum Anschluß a und
zum Verbraucher. Es wird Über das Wegeventil 6? vom Behälter
angesaugt. Von der Hydroeinheit 2 kann kein Druckmittel
zur Hydroeinheit 55 strömen.
Die Einrichtung arbeitet als Doppelpumpe/Hotor in Stellung
II des Wegeventils 72 und Stellung I des Wegeventils 67·
Beide Druckseiten der Hydroeinheiten stehen mit dem Verbraucheranschluß
in Verbindung.
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Die Einrichtung arbeitet als Hydrogetriebe in Stellung III des Wegeventils 72 und Stellung II des Wegeventils 67· Die
Zahnkränze sind außer Eingriff, das Kupplungsteil 60 ist eingerückt. Steht die Schwenkscheibe 12 in der entgegengesetzten
Stellung wie gezeichnet, so führt der Kanal 73 Hochdruck, und die Hydroeinheit 55 rotiert in derselben
Drehrichtung wie die Hydroeinheit 2. .Der Kanal 74- ist
Niederdruckkanal, in den die Speisepumpe 70 Druckmittel
unter niedrigem Druck einspeist, und zwar über die Leitung 69' und das Rückschlagventil 76. Das Rückschlagventil
75' ist geschlossen.
Die Hydroeinheit 55 arbeitet in der entgegengesetzten
Drehrichtung, wenn die Schwenkscheibe 12 über Null hinaus in die in Fig. 8 dargestellte Stellung verschwenkt wird.
Nun ist der Kanal 74 Hochdruckkanal, der Kanal 73 führt
Niederdruck; in ihn fördert die Speisepumpe 70 Druckmittel über die Leitung 69', den Leitungszweig 75 und das Rückschlagventil
75'· Aus dem Kanal 74 kann kein Druckmittel
in die Leitung 69' strömen, da dieses durch das Rückschlagventil
76 verhindert wird.
Das Schema nach der 3?ig. 10 zeigt die Betriebsmöglichkeiten,
die mit einer aus drei hydrostatischen Einheiten
bestehenden Kraftübertragungseinrichtung erreicht werden können. Die Hydroeinheiten tragen die Bezeichnungen 77»78, 79.
Lediglich die Einheiten 77 und78 sind mit Triebwellen 77'»78' versehen.
Der die großen Kreise verbindende kleine Kreis bedeutet: Hydioeinheit nicht verbunden; das die großen Kreise verbindende
Kreuz bedeutet: Hydroeinheit verbunden.
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Möglichkeit A). Hydroeinheit 77 und 78 sind nicht verbunden
und bilden ein hydrostatisches Getriebe, während die Einheit 79 mit der Einheit 77 verbunden ist -und als Pumpe
arbeitet. Diese Anordnung eignet sich für ein Fahrzeug mit ·
hydrostatischem Antrieb und mit einem Zubehörgerät, das von der Hydroeinheit 79 mit Druckmittel versorgt wird.
Möglichkeit B). 77 und 78 sind nicht verbunden. 77 und79
sind im Eingriff. Die Einrichtung arbeitet als Doppelpumpe. Die Hydroeinheit 78 ist in Ruhezustand.
Möglichkeit C). Alle drei Einheiten befinden sich im Eingriff. Die Einrichtung arbeitet als Dreifachpumpe/Motor.
Möglichkeit D). Die Hydroeinheiten 78,79 sind außer Eingriff.
Die Einrichtung arbeitet als Einfachpumpe/Motor.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 zeigt, daß die Verbindungsmittel
auch an den Triebwellen der Hydro einheit en angeordnete Zahnräder sein können. Das auf der Triebwelle
5 der Hydroeinheit 2 unverdrehbar und unverschiebbar angeordnete
Zahnrad ist mit 80 bezeichnet, das auf der Triebwelle der Hydroeinheit 3 angeordnete Zahnrad mit 81. Es ist
auf der Triebwelle unverdrehbar, aber verschiebbar gehalten,
z.B. mit Hilfe einer Vielkeilwellenverbindung 82.1 Da an so
ausgebildeten Hydoreinheiten hydraulische Querkräfte auftreten,
ist es zweckmäßig, den Ort der Verbindungsmittel
nach den Ausführungsbeispielen 1, ξ> und 7 in die Wirkungslinie dieser Querkräfte zu legen. Es kann so z.B. in einem
bestimmten Fall vorteilhaft sein, die Zahnkränze an den unteren Rand oder an den oberen Rand der rotierenden Zylinderkörper
zu legen und nicht etwa in die Mitte, wie in den ■gezeigten Ausführungsbeispielen· -18-
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Als Verbindungsmittel für die Drehmomentübertragung können außer Zahnrädern und Zahnkränzen z.B* auch Ein- oder Mehrfachkeilriementriebe,
Zahnkettenantriebe u.a. gewählt werden.
Das ist allerdings bei Einrichtungen nach den Ausführungsbeispielen entsprechend den Fig. 1 und 2 nicht möglich,
da sich das eine Verbindungsmittel bei Kettenrädern oder Riemenscheiben nicht seitlich gegenüber dem anderen verschieben
läßt.
. Hierfür bietet sich das Ausführungsbeispiel nach der Fig.
an. Hierbei sind die beiden Verbindungsmittel - genau wie es beispielsweise bei einem Kfz-Getriebe der Fall ist - mit
einer Synchronisiereinrichtung versehen.
Gleichgültig ob nun Zahnrad, Kettenrad oder Riemenscheibe
verwendet werden, die Verbindung kann gelöst werden, ohne daß eine seitliche Verschiebung eines dieser Teile gegenüber
dem anderen notwendig wird. Dies hat überdies den Vorteil, daß eine Trennung bzw. Kuppelung der Hydro einheit en
auch während der Rotation möglich ist.
Grundsätzlich wäre eine derartige Ausbildung auch bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 möglich, jedoch
wäre hierfür der Raumbedarf sehr groß. Für eine derartige Lösung bietet sich also das Ausführungsbeispiel nach Fig.
besonders an, da unterhalb der Zylinderkörper genügend Raum vorhanden ist und die Durchmesser der Triebwellen gegenüber
denjenigen der Zylinderkörper klein sind. Da Synchronisiereinrichtungen
allgemein bekannt sind, ist deren Anwendung an der erfindungsgemäßen Anordnung nicht durch ein Ausführungsbeispiel erläutert.
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Stuttgart . , . "
Als Anwcndungsbeispiele für die erfindungsgemäße Einrichtung bieten sich an: Hydro-Einrichtungen mit stark schwankendem
Druckmittelbedarf, z.B. Winden, Krane, Hydroänlagen (hierbei
Einfach- oder Mehrfachpumpe) - ferner Fahrzeuge mit Hydroantrieb, die am Einsatzort Lasten heben, Geräte antreiben
usw., z.B. ein Porlat-Kran, der mit dem Hydroantrieb an
den Einsatzort fährt und dann auf Doppelpumpe zum Heben schwerer Lasten umschaltet, also nicht schon von vorn herein
zusätzliche Hydroaggregate benötigt, die dann nicht ausgenützt
werden können.
Als Hydroeinheiten bieten sich außer Axialkolbeneinheiten auch Radialkolbeneinheiten an.
Beim Betrieb al" hydrostatisches Getriebe ist es natürlich
nicht notwendig, die Triebwelle 56 mit der Antriebswelle 59
zu kuppeln, vielmehr kann die Triebwelle 56 Antriebswelle
sein und unmittelbar ein Gerät antreiben.
BAD 009847/0590
Claims (1)
- Ansprüche( 1.\Hydrostatische Kraftübertragungseinrichtung mit wenigstens zwei in einem gemeinsamen Gehäuse nebeneinander angeordneten Hydroeinheiten, insbesondere Axialkolbeneinheiten, von denen wenigstens eine mit einer Triebwelle verbunden ist, und die Hydroeinheiten über an ihren rotierenden Teilen angeordnete Verbindungsmittel miteinander in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (15»26; 52,52; 80,81) zugleich als wenigstens zwei Hydroeinheiten (2t3>2·,31;55) voneinander trennbare Mittel ausgebildet sind.2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungsmittel (15,26; 52,535 80,81) eine jedem rotierenden Teil (4,19,49,50) der Hydroeinheit (2,3· 2',3') zugeordnete Verzahnung nach Art eines Zahnrads dient, das mit demjenigen der benachbarten Hydroeinheit kämmt, und daß das Zahnrad.(26,53*81) wenigstens einer Hydroeinheit derart verschiebbar angeordnet ist, daß es von demjenigen der benachbarten Hydroeinheit außer Eingriff bringbar ist, aber mit der ihm zugeordneten Hydro-Einheit .drehfest verbunden bleibt.-21-009847/0S90BAD ORIGINALRobert Bosch GmbH .H. 9467 Wd/WaStuttgart3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Zahnräder ausgebildeten Verbindungsmittel (15» 26; 52,53; 80,81) an den rotierenden Teilen der Hydroeinheiten lediglich über ein Zwischenzaimrad (54) in oder. außer Eingriff miteinander bringbar sind«4* Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 3§ dadurch gekennzeichnet9 daß die VerMndungsraittel (15926) an den rotierenden Zylinderkörpera (4919) "von Axlalkolbeneinheiten angeordnet siads ä.erea Schweakschei"bea (12c,23) aiciit» rotieren0ο Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 s dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (52953) an &aa rotierenden Tauaelsdieiben (4-9^50) von AsdLalfeolbeneiZiheiten angeordnet sind? deren Zyünderkörper (47/48) nicht rotierenoEinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis %s dadiirch gekennzeichnet j daß der rotierende Zylinderkörpsr (19) der Rieht mit der friebwelle (5) verbuadenen Hydroeiahei-fe (3) auf einer im geaeinsamen Gehäuse (1) fest angeordnetasi Achse (16) angeordnet ist©1324010Robert Bosch GmbH E. 9W Y/d/WaStuttgart7· Einrichtung nach einem der Ansprüche Λ bis 69 dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruckseiten (29j3O) der Hydro-Einheiten (2,2s55) mit einem gemeinsamen Anschluß (36?37) verbunden sind., %iaä daß die Hochdmekseiten (28,31) eben-f nils mit eines. -gemei&ssBes. Aneeliliiß 38-: 3inrielife!?p iJRcO':. r.;-Di«~ii eier ÄaspriiciSi© 1 "bis 496 uaä 7323daß di-» Vlinkellag (1>.f25) gegezmber isiGa Erafti^srstärlcerISl;^;^ -ir;;.-^g: ^1 λ;v, :;;aq~ ά&Λ1 -Aj^spilv^is 1 Ijis S5 dadurch ge siclKe^; '"ν-:-: siii^-'ö^xieli sup e^stea Hydro einheitsj(?aig"t'3BS ^ir-.c- : -s-i1;e E^^ilroeisJieit (55) ®i"fc ©iaer Trieb- wells C'^6) ^eifbimA-m, ist5 und daß das -won der ersten Hydro= einheit (2) geforderte Druckmittel der zweiten Hydroein- helt, (55) 3üg£leitet-wird9 nachdem die Verbindungsmittel außer- Eingriff sind»10, Eini-iehtung aacfe. Anspruch 99 dadurch gekennzeichnet, daß die ö?rieb*;slie (56) der sweiten Hjdroeinheii; (55) iait Hilfe eines Kupplungsgliedes (60) mit einer zusätzlichen Abtriebs-welle (59) verbindbar ist««=23-" "■ 009847/0590BAD ORIGINALRobert Bosch GmbH E. 9467 Wd/WaStuttgart11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis % bei der die Verbindungsmittel Zahnräder sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad wenigstens einer Hydroeinheitoder das Zwischenrad (54) mit Hilfe einer Schaltgabel (42) verschiebbar ist.12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11 $ dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsglied (60) für die Verbindung der Triebwelle (56) mit der Abtriebswelle (59) mit der Schaltgabel(42)für das Verschieben des Zahnrades (26) einer Hydroeinheit (55) oder des Zwischenrads (5*0 verbunden ist.13.Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruckseite (65) über ein Wegeventil (67) mit einer Speisepumpe (70) verbindbar ist, die in einer Durchflußstellung des Wegeventils Druckmittel aus einem Behälter (68) zu der Niederdruckseite'der Hydroeinheiten fördert, in einer Sperrstellung des Wegeventils diese Verbindung aber unterbricht.14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 "und 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das ein die Hochdruckseite-24-009847/0590 bad oWQ«*Al1 92A01 ORobert Bosch GmbH R. 9467 Wd/WaStuttgart(62) angeschlossenes Steuerventil (63) drei Schaltstellungen aufweist, wobei in einer ersten Schaltstellung Druckmittel nur von einer Hydroeinheit zur anderen fließt, in einer zweiten das von beiden Hydro einheit en (2, 55) geförderte Druckmittel einer Verbraucherleitung (64-) zuströmt und in einer dritten Schaltstellung Druckmittel nur einer Hydroeinheit zur Verbraucherleitung (64) gefördert wird, und daß in der ersten Schalt st ellung die Speisepumpe (70) Druckmittel über das Wegeventil (67) zur Niederdruckseite fördert.15· Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der beweglichen Verbindungsmittel, des Kupplungsglieds (60) und der Ventile (63»67) elektromagnetisch, mechanisch oder hydraulisch erfolgt. -16. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel als kraftschlüssige Mittel (Riementrieb) ausgebildet sind.17· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Zahnräder (74,75) ausgebildeten Verbindungsmittel auf den Triebwellen angeordnet sind und innerhalb des Gehäuses (1) liegen. .· '009847/0Ö90SAD ORiGINÄLRobert Bosch GmbH R.· 9467 Wd/WaStuttgart18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurchgekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel mit Synchronisiereinrichtungen versehen sind. Ii009847/0590
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Date | Code | Title | Description |
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E771 | Valid patent as to the heymanns-index 1977, willingness to grant licences | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |