DE2224514C2 - Stufenloses hydrostatisches Regelgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Regclgetriebe mit einer Axialflügelpumpe und einem Axialfhigclmotor, welche Flügelrüder mit axialen Taschen und darin geführte Flügel aufweisen, mit Pumpe und Motor verbindenden Hydraulikleitungen sowie mit einem auf den axialen Hub der Flügel wirkenden axial verstellbaren Regelscliieber.

Hei bekannten Getrieben der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung (französische Patentschrift 1 046 205) sind in einem gemeinsamen Gehäuse eine Axialflügclpumpe, als Verstellpumpe ausgebildet, und ein Axialflügelmotor, als Verstellmotor ausgebildet, untergebracht. Ein Regelschieber kann in Achsrichtung verschoben werden, die zur Erzeugung des Hubes der Flügel erforderliche Steigung erstreckt sich über den gesamten Umfang der Hahn der Flügel, und die Stirnflächen der Flügel sind auf den umfänglichen Gleit- oder Steuerflächen, die wahrend der Rotation ihren axialen Hub erzeugen, dicht geführt. Die geschilderte konstruktive Gestallung des bekannten stufenloscn, hydrostatischen Regelgetriebes hat zur Folge, daß sich niemals ein Betriebszustand einstellen lallt, bei dem die Flügel mit sogenanntem Nullhub arbeiten und infolgedessen den Motor blokkicren. Aus diesem Grunde ist dieses bekannte Regelgetriebe für viele Anwendungszwccke ungeeignet. Für Kraftfahrzeuge ist nämlich die Hinstellung eines sogenannten Nullhubes oder einer Blockierung unerläßlich, damit in Steigungen eine zuverlässige Bremsung uewährleistel ist. Bei dem bekannten Getriebe erreicht man derartige Eigenschaften durch eine aufwendige Zuschaltung von Rohrleilungsverbindungen mit eingebauten Ventilen. Solche Ventile sind naturgemäß störanfällig, sie senken die Sicherheit und erhöhen den Preis.

Die dem Anmeldungsgegenstand zugrunde hegende Aufgabe besteht darin, das einleitend genannte Regelgelriebe so weiterzubilden, daß es einfach aufueh'ut ist, einfach hergestellt werden kann und auch fur den Einsatz in Kraftfahrzeugen die notige Funklionssicherheii bietet.

Diese Aufgabe wird bei einem Getriebe der eingangs genannten Galtung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Durch die Erfindung wird erreicht, daß der als Ver stellpumpe arbeitende Teil durch Versiellungdcs Re gelschiebers mit NuIIx olumen arbeilen kann. Ohne besondere Ventile ergibt sich dadurch eine zuvcrläs sige Blockierung des Hydraulikkreislaufes und eine Bremsstellung. Der Aufbau ist sehr einfach, denn du Motor arbeitet als Konslantmotor, und lediglich der Pumpenteil benötigt einen Rcgelschieber. Wichtig is! daß der Rcgelschieber den Flügeln eine ebene Lauffläche darbietet, so daß keinerlei aufwendige Bearbeitung und Oberflächenvergütung einer Steuerkurve erforderlich ist. Die /ur Erzeugung des Flügelhubes erforderlichen Sehragflächen sind nur an den Leitstiften vorhanden, die bei Verschleiß leicht ausgewechselt werden können. Es brauchen also nur die Schrägflächen der Leitstifte bearbeitet zu werden. Sehr einfach ist es, diese Stifte aus hochwertigem Material /u fertigen.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil des erfindungs gemäß ausgebildeten hydrostatischen Regelgetriebes besteht darin, daß die Hügel an den Stirnflächen nicht abgedichtet sind und infolgedessen während ihrer Axialhiibe sciicndruckfrci arbeiten. Die Vermeidung von Seitendruck während der Axialbcwegungen ist gleichbedeutend mit der Vermeidung von Verschleiß der Flügel. Das Gesamtergebnis dieser Eigenschaften besieht darin, daß das neue Regclgetriebe lediglich an den Schrägflächen der Lciislifte einem Verschleiß ausgesetzt ist. Es ergibt sich somit eine außerordentlich hohe Lebensdauer, da die Leitstifte leicht auslauschbar sind. Das Getriebe ist einfach herstellbar, es ist robust und besitzt einen hohen Sichcrheitswcrl und ist infolgedessen mit besonderer Wirtschaftlichkeit und besonderem Vorteil für Kraftfahrzeuge verwendbar.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Durch die !Maßnahme gemäß Anspruch 2 wird erreicht, daß auch bei höchsten Drehzahlen, die sowohl bei Arbeitsmaschinen als auch bei Kraftfahrzeugen möglich sind, die Flügel X'or Belastungen geschützt sind, die einen Verschleiß verursachen könnten.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 dient ebenfalls der Vereinfachung des Aufbaus und der Herstellung, denn es erübrigen sich dadurch besondere Führungen für den Rcgelschieber. Die kompakte Ausgestaltung wird ebenfalls gefördert.

Ein Ausfiihrungsbcispiel der Erfindung ist in der Beispielsbeschreibung und in den Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 das Getriebe in Seitenansicht mit aufgebrochenen Außenringen,

F i g. 2 das Taschengehäiise in Seitenansicht mit den

„cilsiiflcn und dem beweglichen Schieber zur Tachenvolumenveründcrung an der Antriebsseite,

Fig. 3 das Taschengehäuse in der Draufsicht aus ier Richtung der Antriebsseile mit den Leilstiften und JL'in Schieber,

Fig. 4 das Flügelrad ohne Flügel und Achse in Seien ansicht.

Fig. 5 das Flügelrad in Draufsicht,

Fig. (S die Antriebsseite in einer Ausführung für höhere Drehzahlen, mit nach außen abgestützten Fliigcln.

Fi». 7 die schematische Schaltung des Getriebes.

Das in F i g. 1 dargestellte stufenlose hydrostatische Regelgetriebe besteht aus der Regelpumpe, die dutch die Achse 15 mit dem Antriebsmotor verbunden ist ¹S und die mit einer Umdrehung n\ betrieben wird. Das flügelrad 1/7 bildet mit der Achse 15 eine liinheil und rotiert innerhalb des zylindrischen Raumes 9/11. in dem Flügelrad sind eine Anzahl Flügel 3 eingelassen, die durch Druckfedern 5 gegen das 1 aschengehiiuse 14. gegen die Leitslifte 17 und gegen den Regelschieher 13 gedruckt werden. Der Zylinder 9/11 is! mit dem Tuschengehause H fest und dicht verbiin den. Der Schieber 13 ist beweglich und dicht in das Taschengehäuse eingelassen und laßt sich in die Rieh Hingen Λ'und V mit geeigneten Vorrichtungen bewegen. Die Mewegungdes Regelschiebers in Richtung ,V verkleinert das Fordervolumen und bringt es auf NuI! in der Hndlage. In der Lage wird kein Druckmedium von dei Leitung 7 angenommen und /ur Leitung /' kein Volumen abgegeben. Die Bewegung des Regelschiebers in Richtung V laßt die Flügel axial in die lasche hereinlrcten, wobei beim Einglcilen und Herausgleiten die Flügel nicht an der Stirnseite abgedichtet werden. Auf diese Weise werden die Flügel nicht seitenbelastet. In der Arbeitstage saugen die Flügel Druckmedium aus der Leitung 7' und drücken es in die Leitung /'. Beider Endlage in Stellung Y ist auch das Maximal-Fördcrvolumcn erreicht. Die Achse 16 ist mit dem Antrieb fest verbunden und bildet mit dem 4a Flügelrad 2/8 des Abtriebsmotors eine Einheil. Die Flügel 4 werden mit den Druckfedern 6 gegen das Taschengehause 14 gedruckt. Die Tasche ist unveränderlich. Die Flügel sind beim Hinlaufen in die Tasche und beim Herauslaufen aus tier Lasche an den Stirnflächen nicht abgedichtet und auf diese Weise annähernd seilendruckfrei. Durch das Druckmedium von Leitung Λ wird das Flügelrad in Umdrehung angebracht und damit die Umdrehung nl Erzeugt. Der Zylinder 10/12, in dem das Flügelrad lauft, ist mit dem Taschengehäuse fest und dicht verbunden. Bei gleicher Umdrehung von ;;1 und Hinist .-llung des Regclschiehers 13 in Lage A' fordert die Regelpumpe ein Nullvolumen und nl kann nicht bewegt werden, da die Leitung kein Durchgang von B über 7' zu A über /' hat. Auch ein Rücklauf von nl ist nicht möglich. Bei Regelung des Regclschiebers in Richtung Y wird das Fördervolumen vergrößert und die Umdrehung von nl steigt bis Maximum bei Hndslellung des Regelschicbers in Richtung Y. Fig. 2 und 3 zeigen das Taschengehäuse mit dem Schiebe, und den Leilstiften. Man kann die einfache und stabile Ausführung erkennen.

Fig. 4 und 5 lassen die '.-infache Bauweise der Flügelräder erkennen.

Fig. 6 läßt die Einzelheiten der Rcgelpumpe gut erkennen, wobei das Flügelrad 1/7/15 für größere Umdrehungen ausgelegt ist. Dk Flügel 3 werden am Umfang abgestützt. Durch die Flügelbohrungen 3c iind 3/j kann das Druckmedium bei axialer Bewegung der Flügel in und aus dem Raum 3a strömen. Flügel 3d zeigt die Freistellung bei Nullförderung und nach dem Rücktauchen aus der Tasche. Der Leitstift 17 wird dutch die Schraube 14a gehalten, so daß der Regelschiebcr 13 auf den Leilstiften 17 in Richtung X und Y mit einer Einrichtung bewegt werden kann. 17u zeig! die Leitfläche des Leitstiftes 17, auf der die Flügel ein- und ausgcleitet werden.

Fig. 7zeigt die schematische Schaltung des Getriebes.

Bei Nullfahrt des Antriebes wird die Leitung an den Punkten P und 7" blockiert und nl bleibt stehen Bei Fahrt bis Maximum wird das Druckmedium in Umlauf gehalten, von T nach P über die Regclpumpe. von P über Ventil 23 nach A. von A nach B über den Konstant motor, von B nach T über Ventil 23. 22 und 19. Bei Unierdruck an 7\ durch Leckverluste, wild Reservemedium über Ventil 19 vom Reservebehä!(er 18 angesaugt. Die Umschaltung von Ventil 23 bewirkt den Rucklauf von nl. Die Umschaltung von Ventil 22 bewirkt den Freilauf von nl. Von den Sammeieinrichtungen 20 und 21 wird das Leckmedium wieder zum Reservebehälter 18 gepumpt. Es ist selbstverständlich, daß das Druckmedium gefiltert wird. Über geeignete Ventile kann das Druckmedium auch zum Betrieb anderer Einrichtungen geleitel werden. Die Anlriebsseitc kann von der Abtriebsseile getrennt werden und nur über Rohr- und Schlauchleitungen verbunden sein Das stufenlose hydrostatische Regelgetriebe ist besonders fur Kraftfahrzeuge geeignet, l>ei denen die Regelpumpe direkt mit dem Verbrennungsmotor verbunden wird. Die Ablriebsseite kann direkt an das Differential angeflanscht werden. Bei Nullfahrt, also bei laufendem Motor und rotierendem Flügelrad der Regelpumpe, würde das Fahrzeug gebremst stehen Mit dem Hochregeln der Regelpumpc läuft der Abtriebsmotor an. und mit ihm auch das Fahrzeug, ohne einen Rücklauf und ohne Kupplung. Für bestimmte Situationen stehl auch ein Freilauf zur Verfügung. Bei Fahrzeugen mil Hydrogeräten können diese durch Ventile von der Regelpumpe betrieben werden, wobei jedoch eine größere Menge Diuckmedium in einem Reservebehälter vorhanden sein muß

Durch die Möglichkeit eines inneren Kraftschlusses ist das stiifcnlosc hydrostatische Regelgetriebe auch in Bereichen cinsetzbar, die den mechanischen Getrieben vorbehalten waren.

Hici/u 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1. 2 224 5!4

   Patentansprüche:

   !. SSufenluses hydrostatisches Regelgetricbc mit einer Axialflügelpumpe und einem Axialflügelmotor, welche Flügelräder mit axialen Taschen und darin geführte Flügel aufweisen, mit Pun^ie und Motor verbindenden Hydraulikleitungen sowie mit einem auf den axialen Hub der Flügel wirkenden axial verstellbaren Regelschieber, dadurch gekennzeichnet, daß der Axialflügelmotor als Konslantmotor und die Axialflügelpumpe als Verstellpumpe ausgebildet sind, daß der Rcgclschicber (13) den Flügeln (3) eine ebene Fläche darbietet, die zwischen zwei im Taschengehäuse (14)der Pumpe ortsfest gehaltenen l.eitstiften (17) mit schrägen Stirnstiften verläuft und die durch Verstellung des Regelschiebers soweit in Richtung der Pumpe verschiebbar ist, bis die Flügel keinen axialen Hub ausführen, und daß die z° Flügel (3, 4) beim Überlaufen der schrägen Stirnflächen an den Leitstiften zur Vermeidung von Seilendriickslirnseitigkeiiie Abdichtung erzeugen und im übrigen Umlaufbereich keine Vorkehrungen für eine exakte slirnseitige Abdichtunggetrof- ^J5 fen sind.
2. 2. Sliifenloses hydrostatisches Regelgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügel (3, 4) in radialer Richtung - zur Ableitungder Fliehkraft - in iluem Flügelrad (1/7; 2/8; 1/7/15) abgestützt sind.
3. 3. Regelgelriebe nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rcgelschieber (13) auf den Leitstiften (17) gleitend geführt ist.

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