DE2200401A1

DE2200401A1 - Hydroaggregat

Info

Publication number: DE2200401A1
Application number: DE19722200401
Authority: DE
Inventors: Dieter Widmaier
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1972-01-05
Filing date: 1972-01-05
Publication date: 1973-07-12
Also published as: CH555019A; JPS4878503A; FR2167697A6; GB1374411A

Description

R. 659 Wd/Lm
28.12.71

Anlage zur Zusatz-Patentub4

EOBERT BOSCH GMBH,■ 7 Stuttgart 1

Hydroaggregat
Zusatz zu Patent ... (Patentanmeldung P 19 24 010.9)

Die Erfindung betrifft ein Hydroaggregat mit wenigstens zwei in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten Hydroeinheiten, insbesondere Axialkolbeneinheiten, von denen wenigstens eine mit einer Triebwelle verbindbar ist, und die Hydroeinheiten über an ihren rotierenden Teilen angeordnete Verbindungsmittel miteinander in Verbindung stehen,die zugleich als wenigstens zwei Hydroeinheiten wahlweise voneinander trennende Mittel ausgebildet sind, nach Patent ..<> (Patentanmeldung P 19 24 010.9).

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Stuttgart ZiCUU^u I

Bei einem derartigen Hydroaggregat sind die Verbindungsmittel als Zahnräder ausgebildet und stehen unmittelbar miteinander im Eingriff. Eines der rotierenden Teile ist dabei von einer Antriebsmaschine angetrieben, so dass das Drehmoment unmittelbar von der einen Hydroeinheit auf die andere übertragen wird. Auf diese Weise ergeben sich nicht immer optimale Anordnungsverhältnisse von Antriebsmaschine und Hydroaggregat, d.h. diese Verhältnisse sind von vornherein festgelegt und lassen sich demzufolge nicht variieren.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Hydroaggregat der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das besonders günstige Anordnungs- und Antriebsverhältnisse ergibt.

Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die Hydroeinheiten mit Hilfe eines Kegelradgetriebes angetrieben sind und dass an jedem rotierenden Teil jeweils ein Kegelrad angeordnet ist, welche Kegelräder mit mindestens einem dritten Kegelrad zusaam--nv/irken, das mit der Triebwelle verbunden ist.

Besonders zweckmässige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in

Fig. 1 eine .schematische Darstellung des Hydroaggregats; Fig. 2 ein Anwendungsfall des Ausführungsbeispiels nach der Fig. 1;

Fig. 3 Abwandlungen des Ausführungsbeispiels nach ™^α ⁴ der Fig. 1.

In Fig. 1 ist mit Λ ein Gehäuse bezeichnet, in dem in derselben Achsrichtung zwei hintereinanderliegende Axialkolben-

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maschinell 2 und 3 angeordnet sind. Diese sind in konventioneller Bauart ausgeführt. Der Zylinderkörper 4 der Axialkolbenmaschine 2 stützt sich an einem Steuerspiegel 5 ab, der an einem im Gehäuse 1 fest angeordneten Block 6 befestigt ist. Die Kolben 7 der Axialkolbenmaschine 2 stützen sich auf einer Scheibe 8 ab, die starr oder verschwenkbar angeordnet sein kann. Der Zylinderkörper .4 rotiert um eine feststehende Achse· 9, die im Gehäuse 1 und am Block 6 befestigt ist.

Der Zylinderkörper 10 der Axialkolbenmaschine 3 stützt sich an einem Steuerspiegel 11 ab, der ebenfalls am Block 6 befestigt ist. Die Kolben 12 der Axialkolbenmaschine 3 stützen sich auf einer Scheibe 13 ab, die starr oder verschwenkbar im Gehäuse 1 angeordnet sein kann. Der Zylinderkörper 10 ist unverdrehbar mit einer Welle 14 verbunden, die über eine ausrückbare Kupplung 15 mit einer Welle 16 verbindbar ist. Die Kupplung 15 wird von einem Gestänge 17 betätigt. Die Welle 14 ist im Gehäuse 1 und im Block 6 gelagert. Die Zylinderkörper 4 und 10 der beiden Axialkolbenmaschinen werden in bekannter Weise durch kräftige Federn -an ihre zugehörigen Steuerspiegel angedrückt.

Am Aussenumfang des Zylinderkörpers 4 der Axialkolbenmaschine 2 ist ein Kegelrad 18 unverdrehbar, aber verschiebbar angeordnet; das Verschieben erfolgt mittels einer Verschiebegabel 19. Die Endstellungen des Kegelrades werden durch.am Zylinderkörper angeordnete Anschläge 20 und 21 bestimmt.

Am Aussenumfang des Zylinderkörpers 10 der Axialkolbenmaschine 3 ist ebenfalls ein Kegelrad 22 angeordnet, das unverdrehbar. aber verschiebbar mit dem Zylinderkörper verbunden ist, und zwar mit Hilfe einer Verschiebegabel 23- Die Endstellungen des Kegelrades werden durch am Zylinderkörper 10 angeordnete Anschläge 24 und 25 bestimmt.

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Beide Kegelräder stehen mit einem Kegelrad 26 in Eingriff, das fest auf einer Welle 27 angeordnet ist, welche mit der Triebwelle 28 einer Antriebsmaschine 29 verbunden ist. Die Welle ist im Gehäuse und am Block 6 gelagert. Die Längsachse der Antriebsmaschine 29 bildet einen rechten Winkel mit der Längsachse der Axialkolbenmaschinen 2 und 3·

Im Block 6 befinden sich Steuerventile, wie sie in Fig. 2 schematisch dargestellt sind. Diese Ventile werden mit Hilfe eines Elektromagneten 30 betätigt, der am Block 6 befestigt ist.

Im Block 6 sind ein 3/3-Vfegeventil 31 sowie ein 5/2-Wegeventil 32 untergebracht..Vom Wegeventil 31 führt eine Leitung 33 zu einem beliebigen, nicht dargestellten Verbraucher. Vom Steuerspiegel 5 eier Axialkolbenmaschine führt über einen Kanal 34 im Block 6 eine Leitung 35 zum Wegeventil 31· Sie setzt sich dort fort und führt zurück zum Block 6, wo sie in einen Kanal 36 mündet, der mit dem Steuerspiegel 11 der Axialkolbenmaschine 3 in Verbindung steht. Von der Leitung 35 zweigen zwei Leitungen 37^ 38, die beide am Wegeventil 32 münden. Die Leitung 38 steht mit einer Hilfspumpe 39 in Verbindung. Die Leitung 37 führt zu einem Behälter 40. Die beiden Ventile 31 und 32 sind elektromagnetisch betätigbar. Von der Leitung 35 zweigt noch eine Leitung 41 ab, in der ein Rückschlagventil 42 angeordnet ist. In der Leitung 38 ist ebenfalls ein Rückschlagventil 43 angeordnet, das vor der Mündung der Leitung 41 in

die Leitung 38 liegt. Eine Leitung 35' verbindet zwei Kanäle miteinander, die mit den Steuerspiegeln 5 bzw. 11' in Verbindung stehen. Die Leitungen 37 und 38 münden in die Leitung 44. Befinden sich alle drei Kegelräder im Eingriff und werden sie von der Antriebsmaschine 29 angetrieben, so arbeitet das Hydroaggregat als Doppelpumpe. Dabei steht das Wegeventil 31 in seiner Schaltstellung II, und Druckmittel wird von beiden Axialkolbenmaschinen in die Verbraucherleitung 3 gefördert.

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Ist das Kegelrad 22 ausgerückt, so wird nur noch die Axialkolbenmaschine 2 angetrieben, wobei sich das Wegeventil 31 in seiner Schaltstellung III befindet. Druckmittel wird nun lediglich von der Axialkolbenmaschine 2 in die Verbraucherleitung 33 gefördert. Die Axialkolbenmaschine 33 rotiert nicht, d.h. das Hydroaggregat arbeitet nun als Einzelpumpe. In beiden Fällen befand sich das Wegeventil 32 in seiner Schaltstellung II, in der von der Hilfspumpe 39 gefördertes Druckmittel sofort zum Behälter 40 zurückgefördert wird.

Das Hydroaggregat arbeitet als hydrostatisches Getriebe, wenn das Kegelrad 22 ausgerückt ist und das Wegeventil 31 in der Schaltstellung I steht, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Das von der Axialkolbenmaschine 2 geförderte Druckmittel fliesst nun über die Leitung 35 der Axialkolbenmaschine 3 zu, die nun als Hydromotor arbeitet. Dabei sind die Wellen 14 und miteinander gekoppelt, die während des Pumpbetriebs entkuppelt waren. Die Welle 16 kann nun beispielsweise die Räder eines Fahrzeugs antreiben. Das Rückschlagventil 43 verhindert, dass sich von der Axialkolbenmaschine 2 gefördertes Druckmittel zum Tank entleeren kann. Die Hilfspumpe 39 fördert in bekannter Weise über das Rückschlagventil 43 Druckmittel in den Niederdruckkreis.

Bei dem eben beschriebenen Ausführungsbeispiel ergibt sich an den Zylinderkörpern 4 und 10 ein Schub, der diese von den Steuerspiegeln abzuheben versucht. Dieser ist nicht besonders gross, so dass er durch die entsprechende Bemessung der Federn, die die Zylinderkörper an die Steuerspiegel pressen, kompensiert werden kann. Dieser geringe Nachteil ist bei Ausführungsbeispiel nach der Fig. 3 vermieden.

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Die Axialkolbenmaschinen sind mit 44, 45 bezeichnet und haben Zylinderkörper 46, 47, die gegen an den beiden Enden des Gehäuses 48 angeordnete Steuerspiegel 49, 50 gepresst werden.

Auf dem Zylinderkörper 44 ist ein Kegelrad 51 fest und unverschiebbar angeordnet, am Zylinderkörper 47 ist ebenfalls ein Kegelrad 52 fest und unverschiebbar angeordnet. Das Kegelrad 51 kämmt mit einem im Gehäuse 48 gelagerten Kegelrad 53, das selbst wiederum mit einem Kegelrad 54 in Eingriff steht, dessen im Gehäuse gelagerte Welle 54 mit der Triebwelle 55 des Antriebsmotors 29 verbunden ist. Das Kegelrad 54 kämmt mit einem weiteren Kegelrad 57, das unverdrehbar aber axial verschiebbar auf einer im Gehäuse 48 gelagerten Welle 58 angeordnet ist. Das Kegelrad 57 kann mit dem Kegelrad 42 am Zylinderkörper 47 in Eingriff gebracht werden, und zwar mit Hilfe einer Verschiebegabel 59.

Die Funktion dieses Kyn-^aggregate ist dieselbe wie oben beschrieben, aber mit dem Unterschied, dass hier die Kegelräder 51, 52 an den Zylinderkörpern unverdrehbar und unverschiebbar angeordnet sind. Die Hydroeinheit 45 kann dadurch stillgesetzt werden, dass das Kegelrad 57 ausser Eingriff mit den Kegelrädern 54, 52 gebracht wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ergibt sich sogar der Vorteil, dass der von den Kegelrädern auf die Zylinderkörper ausgeübte Schub zusätzlich eine Anpresskraft an den Zylinderkörpern an die Steuerspiegel ergibt.

Beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 4 sind die Verbindungsmittel nicht an den Zylinderkörpern der Hydroeinheiten selbst angeordnet, sondern an deren Antriebswellen. Der grundsätzliche Aufbau entspricht demjenigen nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 5· Der Zylinderkörper 60 der Hydroeinheit 61 ist nun fest mit einer Welle 62 verbunden, die im Gehäuse 63 gelagert ist.

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Der Zylinderkörper 64· der Axialkolbenmaschine 65 ist ebenfalls mit einer Welle 66 unverdrehbar verbunden, die an ihrem dem Zylinderkörper 60 zugewandten Ende unverdrehbar aber verschiebr bar ein Doppelkegelrad 67 aufnimmt. Dieses ist mit Hilfe einer Schaltgabel 68 zu verschieben. Das Doppelkegelrad 67 steht mit einem Kegelrad 69 im Eingriff, das wiederum mit,der Antriebsmaschine 29 über eine Triebwelle 75 i*¹ Verbindung steht. Ausserdem kämmt das Kegelrad 69 mit einem Kegelrad 70? das auf dem Ende der Welle 62 unverschiebbar und unverdrehbar angeordnet ist. Befinden sich sämtliche Kegelräder im Eingriff miteinander, so arbeitet das Hydroaggregat wiederum als Doppelpuppe. Ist das Kegelrad 67 ausgerückt, so arbeitet das Hydroaggregat

als Einfachpumpe, bei dem nur die Axialkolbenmaschine 61 in Beim Gehäuse 63. trieb ist, während die Axialkolbenmaschine 65 stillsteht./ist ausserdem noch eine Welle 71 gelagert, an deren im Gehäuse gelegenen Ende ein Kegelrad 72 fest angeordnet ist. Dieses vermag mit dem Doppelkegelrad 67 zu kämmen, wenn sich dieses in seiner dem Zylinderkörper 64 zugewandten Endstellung befindet. In diesem Fall arbeitet das Hydroaggregat als hydrostatisches Getriebe, wobei das von der Axialkolbenmaschine 61 geförderte Druckmittel der Axialkolbenmaschine 65 zufliesst. Diese arbeitet nun als Hydromotor, dessen Drehmoment über das Doppelkegelrad 67 und das Kegelrad 72 der Welle 71 zugeleitet wird.

Beim Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 ist es nicht erforderlich, dass beide Kegelräder 18, 22 axial verschiebbar sind. Die beschriebene Funktion ist auch dann vollziehbar, wenn nur das Kegelrad 22 ausser Eingriff mit dem Kegelrad 26 gebracht werden kann. Das Verschieben beider Kegelräder 18, hat aber den Vorteil, dass dann^wenn das Hydroaggregat keine Arbeit leisten soll, die Antriebsmaschine 29 nicht jedesmal abgeschaltet zu werden braucht. In diesem Fall sind dann beide Kegelräder 18, 22 ausser Eingriff.

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Claims

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Ansprüche

M.)Hydroaggregat mit wenigstens zwei in einem gemeinsamen Gehäuse angeordneten Hydroeinheiten, insbesondere Axialkolbeneinheiten, von denen wenigstens eine mit einer Triebwelle verbindbar ist, und die Hydroeinheiten über an ihren rotierenden Teilen angeordnete Verbindungsmittel miteinander in Verbindung stehen, die zugleich als wenigstens zwei Hydroeinheiten wahlweise voneinander trennende Mittel ausgebildet sind, nach Patent ... (Patentanmeldung P 19 24- 0Ί0.9), dadurch gekennzeichnet, dass die Hydroeinheiten (2,3» 44,45; 61,65) mit Hilfe eines Kegelradgetriebes (18,22,26; 51,52,53,54,57; 67,69,70) angetrieben sind, und dass an jedem rotierenden Teil jeweils ein Kegelrad angeordnet ist, welche Kegelräder mit mindestens einem dritten Kegelrad zusammenwirken, das mit der Triebwelle verbunden ist.
2. Hydroaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der an den rotierenden Teilen angeordneten Kegelräder verschiebbar ist.
3. Hydroaggregat nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der an den rotierenden Teilen angeordneten Kegelräder verschiebbar ist.

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4. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den an den rotierenden Teilen angeordneten Kegelrädern und demjenigen an der Triebwelle mindestens ein Zwischenrad (57) angeordnet ist, das von dem mit ihm kämmenden Kegelrad ausser Eingriff bringbar ist, und dass die

an den rotierenden Teilen angeordneten Kegelräder unverschieb-• bar sind.
5. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die rotierenden Teile Zylinderkörper von Axialkolbenmaschinen.sind.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche Λ bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die rotierenden Teile Antriebswellen für die Zylinderkörper von Axialkolbenmaschinen sind.
7. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Antriebswelle eines der rotierenden Teile (66) ein Doppelkegelrad (67) verschiebbar angeordnet ist, das in seiner nicht mit der Triebwelle kämmenden Stellung mit einer Abtriebswelle (71) verbindbar ist.

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