DE2439830A1

DE2439830A1 - Hydrostatisches getriebe und verstellbare axialkolbenmaschine fuer ein solches

Info

Publication number: DE2439830A1
Application number: DE2439830A
Authority: DE
Inventors: Franz Forster
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1974-08-20
Filing date: 1974-08-20
Publication date: 1976-03-11
Also published as: FR2282583A1; FR2282583B1; GB1516116A; IT1040469B

Description

(A 526) LINDE AKTIENGESELLSCHAFT

Hydrostatisches Getriebe und verstellbare Axialkolbenmaschine für ein solches

Die Erfindung betrifft ein mit geschlossenem Kreislauf arbeitendes hydrostatisches Getriebe mit mindestens zwei miteinander verbundenen Kolbenmaschinen, von denen eine,^: vorzugsweise die als Pumpe arbeitende, bezüglich des For— dervolumens pro Umdrehung verstellbar ist und wobei die Bewegungsrichtung der als Motor arbeitenden Kolbenmaschine willkürlich umkehrbar ist. Die als Motor arbeitende Kolbenmaschine kann ein beidseitig beaufschlagter,in einem Zylinder verschiebbarer Kolben sein, kann aber vorzugsweise auch ein Axialkolbenmotor sein, dessen Welle in beiden Drehrichtungen betrieben werden kann. Um ein willkürliches Einstellen auf eine von zwei möglichen Bewegungsrichtungen

(des Motors

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zu erzielen, wird bei den bisher bekannten hydrostatischen Getrieben mit geschlossenem Kreislauf die Pumpe über die Nullförderlage hinaus in die entgegengesetzte Förderrichtung verstellt. Eine über die Nullförderlage hinaus in beide Förderrichtungen verstellbare Pumpe beansprucht jedoch viel Bauaufwand, insbesondere wenn es sich um eine Axialkolbenpumpe in Schwenktrommelbauform handelt. Da dieser Lösungsweg bei mit offenem Kreislauf arbeitenden hydrostatischen Getrieben nicht gangbar ist, ist es bei diesen bekannt, zwischen die Pumpe und den Motor ein Umschaltorgan zu schalten, durch das die Förderleitung der Pumpe wahlweise mit dem einen oder dem anderen Anschluß des Motors verbunden wird, wobei der jeweils andere Anschluß des Motors mit einer drucklosen Ablaufleitung verbunden wird, Die Fachwelt hat bisher nur diese beiden Lösungswege als gangbar erachtet. Es bestand das Vorurteil, daß der Lösungsweg,zwischen Pumpe und Motor ein Umschaltorgan anzuordnen, nachteilig sei und nur dann anzuwenden sei, wenn entweder mit Sicherheit nur bei Stillstand des Motors umgeschaltet wird oder harte Bewegungsstöße bewußt in Kauf genommen werden. Dem Fachmann lag es fern, Elemente des einen Lösungsweges auf den anderen Lösungsweg zu übertragen.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu G^nde, ein hydrostatisches Getriebe mit geschlossenem Kreislauf, bei dem die Bewegungsrichtung des Motors umkehrbar ist, zu schaffen, wobei die Bauanforderungen, insbesondere der Platzbedarf, so gering wie möglich sein sollen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß die verstellbare Kolbenmaschine des Getriebes - vorzugsweise ist dieses die Pumpe - nur zwischen NuIIförderlage und Maximalhublage in einer Förderrichtung verstellbar ist und daß zwischen die als Pumpe arbeitende Kolbenmaschine bzw. Kolbenmaschinen und den bzw, die als Motor arbeitende Kolbenmaschine bzw« Kolbenmaschinen ein Umsteuerorgan (Umschaltventil) geschaltet ist« Dadurch ist es möglich, die verstellbare Kolbenmaschine wesentlich einfacher und insbesondere kleiner zu bauen und trotzdem zu erzielen, daß der Motor in beiden Bewegungsrich«* tungen betätigbar ist.

Die Erfindung betrifft somit auch eine als Motor oder vorzugsweise Pumpe betreibbare Axialkolbenmaschine fttr ein hydrostatisches Getriebe mit geschlossenem Kreislauf, wobei diese Pumpe bzw» dieser Motor nur in einer Förderrichtung betreibbar ist und wobei an die dieser Förderrichtung zugeordnete Druckleitung das Umsteuerorgan derart angeschlossen

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ist, daß es diese Förderleitung wahlweise mit einer der beiden Leitungen des geschlossenen Kreislaufes verbindet und die jeweils andere Leitung mit dem zweiten Anschluß der Pumpe verbindet«

Die Erfindung löst somit weiterhin die Aufgabe, eine Axialkolbenmaschine, vorzugsweise Axialkolbenpumpe, die nur in einer Förderrichtung verstellbar ist, für ein hydrostatisches Getriebe mit geschlossenem Kreislauf, bei dem.der Motor in beide Bewegungsrichtungen verstellbar ist, verwendbar _tzu machen*

Besonders zweckmäßig ist dabei die Anwendung einer Axialkolbenmaschine in Schwenktrommelbauform, bei der die Zylindertrommel nur in einer Richtung aus der zur Triebflanschachse koaxialen Lage ausschwenkbar ist und das schwenkende Teil mit zwei zur Zuführung und Abführung der Flüssigkeit dienenden Kanälen versehen ist, wobei gemäß der Erfindung diese beiden Kanäle an das Umsteuerorgan angeschlossen sind.

Besonders zweckmäßig ist es, wenn diese, vorzugsweise als Pumpe betreibbare Axialkolbenmaschine mit einem mit der Welle fest verbundenen Triebflansch versehen ist, gegen den Kolben abgestützt sind, die in in einer Zylindertrommel an-

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geordneten Zylindern verschiebbar sind, wobei die Achse der Zylindertrommel einen veränderbaren Winkel mit der Achse der Vfelle einnimmt und die Zylindertrommel mit ihren Stirnflächen gegen einen Steuerkörper anläuft, auf dessen Rückseite zwei Austrittsöffnungen angeordnet sind, von denen jede mit einem Kanal in einem Gehäuseboden in Wirkverbindung steht, wobei gemäß der Erfindung diese beiden Kanäle an das Umsteuerorgan angeschlossen sind.

Gemäß einem wesentlichen weiteren Schritt der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß das Umsteuerorgan unmittelbar in dem Gehäuseboden angeordnet ist.

Gemäß einer wesentlichen Weiterausgestaltung der Erfindung steht das Umsteuerorgan - unabhängig davon, ob es unmittel-! bar im Gehäuseboden angeordnet ist oder nicht -* mit der Stelleinrichtung für die Veränderung des ^Schwenkwinkels der Zylindertrommel in Wirkverbindung,

Besonders zweckmäßig ist es, wenn die Wirkverbindung derart ausgestaltet ist, daß das Umsteuerorgan nur dann umschaltbar ist, wenn die Axialkolbenmaschine in Nullhublage oder zumindest in den Bereich der Nullhublage gestellt ist.

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Bei einer Axialkolbenmaschine, die mittels einer Folgekolben- ' stelleinrichtung (Servokraftverstärkungseinrichtung) verstellt wird, ist es besonders vorteilhaft, wenn die Umsteuerung des Umsteuerorgans in einem Bereich des Verstellweges des Eingangsgliedes der Folgekolbenstelleinrichtung bewirkt wird, indem dieses Eingangsglied verstellbar ist, ehe der Stellkolben der Bewegung des Eingangsgliedes aufgrund der Gestaltung der Kantenüberdeckung folgt„ Zweckmäßig ist dabei die Betätigungsvorrichtung mit einem Hebelsystem ausgestaltet, indem die sinusförmige Übertragungsfunktion derart ausgenutzt wird, daß bereits ein größerer Schaltwinkel für das Umsteuerorgan betätigt wird, wenn das Eingangsglied der Folgekolbenstelleinrichtung erst einen sehr kleinen Weg zurückgelegt hat, wobei erst nach Zurücklegen eines entsprechenden Weges dieses Eingangsgliedes der Stellkolben folgt.

Bei einer möglichen Ausgestaltungsform weist das Umsteuerorgan einen Steuerschieber auf,

Dabei kann besonders zweckmäßig sein, daß der Steuerschieber hydraulisch betätigt ist und die hydraulische Betätigung mit dem Umsteuerorgan gekoppelt ist«

Zweckmäßigerweise weist der Steuerschieber eine Neutralstellung auf, in der er beide Kanäle der Axialkolbenmaschine abschließt, so daß in dieser Stellung diese blockiert ist,

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Ein solcher Steuerschieber kann aber auch derartig ausgestaltet sein, daß er willkürlich in eine Stellung verschiebbar ist, in der er beide Kanäle der Axialkolbenmaschine miteinander verbindet, so daß Willkürlieh eine Kurzschlußstellung einstellbar ist, in der die Kolbenmaschine bzw« beide Kolbenmaschinen des Getriebes willkürlich durchgedreht werden können, ohne auf die andere Kolbenmaschine des Getriebes Leistung zu übertragen.

Bei einer anderen Ausgestaltungsform kann jedoch das Umsteuerorgan auch aus Sitzventilen bestehen» -

Dabei ist es dann besonders zweckmäßig, wenn diese Sitzventile oder ein Teil derselben gleichzeitig als Speiseventile oder als Druckbegrenzungsventile ausgestaltet sind, so daß also an dem hydrostatischen Getriebe nicht mehr Ventile er f order-* lieh sind als bei den bisher bekannten Getrieben angewendet werden, da Einspeiseventile und Druckbegrenzungsventile auf jeden Fall erforderlich sind und gemäß diesem Schritt der Erfindung diese vorhandenen Ventile durch eine entsprechende Steuerung gleichzeitig als Umsteuerorgan benutzt werden.

Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung ergibt sich, wenn die Betätigungseinrichtung für die Axialkolbenmaschine aus

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einem verschwenkbaren Hebel als Eingangsglied der Steuereinrichtung besteht, wenn dieser verschwenkbare Hebel gelenkig

mit dem Zwischenhebel verbunden ist, der andererseits mit der Zylindertrommel in Verbindung steht, wobei der Hebel mit dem Zwischenhebel in einer Extremlage der Zylindertrommel, vorzugsweise der Nullförderlage,in Strecklage steht und daß der verschwenkbare Hebel mit einem Umsteuerventil für die

Steuerung des Steuerschiebers verbunden ist.

Zweckmäßigerweise ist dabei der Zwischenhebel mit dem Steuerglied der Folgekolbensteuereinrichtung verbunden, wobei dessen Steuerfreihub dem Umsteuerweg des Umsteuerventiles entspricht.

Die Verstellung der Axialkolbenmaschine und die Umsteuerung des Umsteuerorganes können mechanisch, pneumatisch, elektrisch oder vorzugsweise hydraulisch erfolgen, wobei zweckmäßigerweise (aber nicht unbedingt erforderlich) sowohl für die Stelleinrichtung der Pumpe als auch für die Umsteuerung des Umschaltventiles das gleiche Prinzip verwendet wird, also beispielsweise sowohl die Pumpe hydraulisch verstellt wird als auch das Umsteuerorgan hydraulisch betätigt wird. Es sind aber auch beliebige Kombinationen, beispielsweise elektro-hydraulisch, möglich. Es kann zweckmäßig sein, vorzusehen, daß die Betätigung des Umsteuerorganes unabhängig von der jeweils der Axialkolbenmaschine gegebenen Einstell-

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lage ist, so daß der Förderstrom bei jeder beliebigen Lage der Axialkolbenmaschine umgeschaltet werden kann. Das Umsteuerorgan, beispielsweise der Steuerschieber eines hydrau~ lischen Umsteuerorgans ,kann durch Federn derart belastet sein, daß die Federn in eine bevorzugte Lage drücken, beispielsweise in Nullage gesperrt oder freier Umlauf. Sofern zum Erzielen einer bestimmten Funktion, beispielsweise bei Fahrzeugantrieben, der Umschaltvorgang bzw. die Einstellung in Nullförd.erlage mit sogenannter positiver Überdeckung ausgestaltet ist, d. h, ein Betätigungsspiel zuläßt, kann der freie Umlauf bzw. Kurzschluß in einer zusätzlichen Schaltstellung erfolgen»

Ist das Umsteuerorgan mit in das Gehäuse bzwe den Gehäuseboden der Axialkolbenmaschine eingebaut, ergeben sich dazu bezüglich des Herstellaufwandes,Kosten, Wartung und Raumanforderung besondere Vorteile»

Das Umsteuerorgan kann auch aus gesteuerten Ventilen bestehen, und zwar vorzugsweise mit Rücksicht auf das Ziel, möglichst geringe Leckverluste zu erzielen, aus Sitzventilen.

Besonders vorteilhaft ist dabei eine Kombination bzw. Ausgestaltung derart, daß diese Ventile oder zumindest

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einige derselben gleichzeitig als Speiseventile bzw. oder als Druckbegrenzungsventile ausgestaltet sind.

Die Ventile können in bekannter Weise mechanisch, pneumatisch oder vorzugsweise hydraulisch insbesondere gemeinsam steuerbar sein.

Bei einer gemeinsamen hydraulischen Steuerung kann das Ziel, die Ventile gleichzeitig für eine Druckbegrenzung auszunutzen, dadurch erzielt werden, daß ein von dem Druck in dem jeweils den höheren Druck führenden der beiden Kanäle im Gehäuseboden beaufschlagtes Ventil bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzdruckes die Steuerleitungen für die Sitzventile entlastet und damit die Ventile öffnet und eine Kurzschlußschaltung bewirkt. D_# h. also, daß bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzdruckes die hydraulische Steuerung derart beeinflußt wird, daß die Sitzventile öffnen und damit den den höheren Druck führenden Kanal unmittelbar mit dem Saugkanal verbinden.

Bei vielen hydrostatischen Getrieben gibt es Betriebssituationen, in denen es wünschenswert ist, willkürlich einen solchen Kurzschlußzustand herbeiführen zu können, beispielsweise bei Getrieben für Fahrzeugantriebe, um bei Beschädigung des Motors des Kraftfahrzeuges dieses

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abschleppen zu können. Die Einrichtung gemäß der Erfindung kann nun in vorteilhafter Weise gleichzeitig dazu ausgenutzt werden, diese Kurzschlußstellung willkürlich herbeizuführen, indem eine Möglichkeit vorgesehen wird, um durch einen Eingriff von außen die Kurzschlußschaltstellung willkürlich herbeizuführen. Wird allerdings die Kurzschlußschaltstellung dadurch herbeigeführt, daß die Steuerdruckleitungen entlastet werden, so ist zu bemerken, daß bei fehlendem Steuerdruck die Ventile sowieso geöffnet sind.

Eine vorteilhafte Weiterausgestaltung ergibt sich dadurch, wenn das Umsteuerventil,durch das bewirkt wird, daß der jeweils den höheren Druck führende Kanal mit dem Überdruckbegrenzungsventil verbunden wird, gleichzeitig den jeweils den niedrigeren Druck führenden der beiden Kanäle mit der Speisepumpe verbindet, so daß also dieses Umsteuerventil nicht nur für die Zwecke der Druckbegrenzung sondern gleichzeitig als Speiseventil benutzt wird.

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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des JSrfindungsgegenstandes dargestellt.

Figur 1 zeigt im Schnitt eine in einer Richtung aus der Nullhublage verstellbare Axialkolbenmaschine mit in das Gehäuse eingebautem Umsteuerorgan.

Figur 2 zeigt eine teils geschnittene Ansicht des Gehäusebodens gemäß der Linie II - II in Figur 1,

Figur 3 zeigt einen Schnitt durch eine andere Ausgestaltung eines Gehäusebodens»

Figur 4 zeigt einen um 90° versetzten Schnitt durch den Gehäuseboden gemäß Figur 3.

Figur 5 zeigt das Hebelsystem aus dem rechten Teil der Figur in Ansicht von rechts in Figur 4.

Figur 6 zeigt eine andere Ausgestaltung des Hebelsystem, durch das Umschaltung in Nullförderlage bewirkt wird.

Figur 7 zeigt im Schnitt in axialer Ansicht von hinten den Gehäuseboden für die Ausgestaltung gemäß Figur 6 und

Figur 8 zeigt das Hebelsystem gemäß Figur 7 in Ansicht gemäß Figur 7,

Figur 9 zeigt eine Ausgestaltung der Steuerung mit Sitzventilen.

Figur 10 zeigt die Steuerung gemäß Figur 9 in einem um 90° versetzten Schnitt.

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Figur 11 zeigt eine Ergänzung der Steuerung gemäß Figuren 9 und 10, wobei ein Überdruckventil angebaut ist.

Figur 12 zeigt die gleiche Ausgestaltung wie Figur 11 im Schnitt in Ansicht von der Seite.

Figur 13 zeigt eine andere Lösung zu einer Ausgestaltung ähnlich der der Figuren 11 und 12. .

Figur 14 zeigt wiederum eine Seitenansicht, hierzu.

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In dem Gehäuse 1 ist die Triebwelle 2-gelagert, die aus einem Stück mit dem Triebflansch 3 besteht, an dem Kolbenstangen 4 angelenkt sind, die ihrerseits gelenkig mit Kolben 5 verbunden sind, die in Zylindern einer Zylindertrommel 6 verschiebr bar sind. Im Schnittpunkt der Achse der Triebflanschwelle 2 mit der Schwenkachse für die Zylindertrommel 6 ist mittels eines Kugelkopfes 7 ein Zapfen 8 gelagert, der die Zylindertrommel führt. Die Triebflanschvvelle 2 ist mittels zweier Wälzlager 9 gelagert.

Die Zylindertrommel 6 liegt mit ihrer Stirnseite gegen einen Steuerspiegelkörper 10 an, der auf seiner Rückseite 11 zylindrische Form aufweist, wobei die Achse des Zylinders durch den Mittelpunkt des Kugelkopfes 7 geht. Der Steuerspiegel-r körper 11 liegt gegen einen Gehäuseboden 12 an. In einer Bohrung 13 des Gehäusebodens 12 ist ein Stellkolben verschiebbar, injdera ein Mitnahmebolzen 14 angeordnet ist, der mit einem Kugelkopf 15 in eine Führung des Steuerspiegelkörper s 10 eingreift.

Im Gehäuseboden 12 sind weiterhin zwei Kanäle 15 und 16 angeordnet, die mit Durchbrechungen im Steuerspiegelkörper 10 kommunizieren. Der Kanal 15 setzt sich in einem Kanal 17 fort, der zu einem Ringraum 18 des Umsteuerorgans führt, während der Kanal 16 sich in einem Kanal 19 fortsetzt, der

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zu einem Ringraum 20 des Urastemer.org.ans iohrt,, welches einen Umsteuerschieber 21 aufweist, der willkürlich verschiebbar ist, beispielsweise indem über niciii in der Zeichnung dargestellte Anschlüsse jeweils einer der beiden Druckräume und 23 vor den Stirnflächen des UmsteuerSchleyers 21 mit Druck beaufschlagbar ist.

Der Ringraum 24 ist über einen Anschluß 25 mit einer der beiden Leitungen des geschlossenen Kreislaufes, an den die Pumpe angeschlossen fet, verbunden, während die andere Leitung dieses geschlossenen Kreislaufes über den Anschluß 26 mit dem Ringraum 27 verbunden ist_B Bei einem bestimmten Drehsinn der Triebflanschwelle 2 ist immer der Kanal 15 der Förderkanal und der Kanal 16 der Rücklaufkanal. Je nach Stellung des Umsteuerschiebers 21 ist jedoch der Förderkanal 15 entweder mit dem Anschluß 25 oder mit dem Anschluß verbunden und jeweils der andere dieser beiden Anschlüsse dann mit dem Kanal 16 verbunden, über den die Flüssigkeit der Zylindertrommel 6 zugeführt wird.

Während bei der Ausgestaltungsform gemäß Figur 2 vorgesehen ist, daß jeweils einer der Druckräume 22 und .23 durch ein in der Zeichnung nicht mehr dargestelltes Leitungssystem mit Druckflüssigkeit beaufschlagt und der andere entlastet

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wird, ist bei der in den Figuren 3 und 4 dargestellten Aus- _Ä gestaltungsform vorgesehen, daß jeweils einer der Druckräume 22a und 23a über ein im Gehäuseboden 32 angeordnetes Kanalsystem beaufschlagt wird.

Zu diesem Zweck ist der Gehäuseboden 32 mit einer Anschlußbohrung 57 versehen, durch die Druckmittel von einer Steuerdruckpumpe her zugeführt werden kann. Von diesem Anschluß 57 aus führt ein Kanal 28 in den Zylinder 13, in dem der Stell-, kolben 29 verschiebbar ist. Der Stellkolben 29 wird gesteuert von dem Steuerkolben 30, der in einer axialen Bohrung des Stellkolbens 29 verschiebbar ist, und zwar durch einen Stellstift 31 verschoben wird, der an einer Führungsstange 33 befestigt ist. Der Raum vor der unteren Stirnfläche des Stell« kolbens 29 ist durch einen Deckel 34 zu einem druckdichten Kaum abgeschlossen, während die Bohrung in dem Stellkolben 29, in der der Steuerkolben 30 verschiebbar ist, durch einen Stopfen 36 verschlossen ist, so daß der Steuerkolben 30 nicht von dem Druck vor der unteren Stirnfläche des Stellkolbens beaufschlagt ist.

Vom Anschluß 27 geht ein weiterer Kanal 37 aus, der zu einem Vorumschaltdrehschieber 38 führt. Dieser Vorumschaltdrehschie« ber ist mit zwei Ausnehmungen 39 und 40 versehen, durch die

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entweder der Kanal 37 mit dem Kanal 4.1 und gleichzeitig der Kanal 42 mit dem Kanal 43 verbunden wird oder der Kanal 37 mit dem Kanal 43 und der Kanal 41 mit dem Kanal 42 verbunden wird. Der Kanal 42 führt zu einem drucklosen Ablauf. D. h. in der einen Schaltstellung des Drehschiebers 38 ist der Anschluß 27 über die Kanäle 37 und 43 mit dem Druckraura 22a verbunden, durch den die in der Zeichnung rechte Seite des Umsteuerschiebers 21 mit Druck beaufschlagt wird und ist gleichzeitig der andere Druckraum 23a über den Kanal 41 mit dem drucklosen Ablauf 42 verbunden, während in der anderen Schaltstellung des Drehschiebers 38 der Anschluß 27 über die Kanäle 37 und 41 mit dem Druckraum 23a verbunden ist, während gleichzeitig der Druckraum 22a mit dem drucklosen Ablauf verbunden ist.

Der Stellkolben 30 bildet das Eingangsglied der Folgekolbensteuereinrichtung 13, 29, 30,

Zwischen dieser Folgekolbensteuereinrichtung und dem Vorumschaltdrehschieber 38 besteht eine Wirkverbindung durch das in dem Folgenden erläuterte Gestänge,

Durch den willkürlich zu betätigenden Betätigungshebel 60 soll einerseits die Ausschwenklage der Zylindertrommel 6 bestimmt werden und andererseits bestimmt werden, welcher

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der beiden Anschlüsse 25 oder 26 mit dem Förderdruckkana1 15 verbunden ist»

Der Betätigungshebel 60 ist auf einer Welle 61 befestigt, die unmittelbar mit dem Drehschieber 38 verbunden ist. Auf dieser V/elle 61 ist weiterhin ein Hebel 62 befestigt, der einen Zapfen 63 trägt, auf dem gelenkig eine Zwischehstange gelagert ist, dessen anderes Ende über einen Verbindungs~< zapfen 45 mit der Führungsstange 33 gelenkig verbunden ist.

Wird der Betätigungshebel 60 um einen kleinen Winkelbetrag nach in Figur 5 rechts νerschwenkt, so wird dadurch der Drehschieber 38 derart verdreht, daß der Kanal 37 mit dem Kanal 41 und der Kanal 42 mit dem Kanal 43 verbunden ist. Während dieser Verschwenkung hat sich der Hebel 6.2 ebenfalls etwas verschwenkt und dabei über den Hebel 62 und die Zwischenstange 44 die Führungsstange 33 etwas angehoben. Infolge der sinusförmigen Abhängigkeit des Verschiebeweges der Führungsstange 33 vom Verschwenkweg des Hebels 62 und damit des Hebels 60 ist jedoch bei einem Verschwenkweg des Hebels 60,der bereits ausreicht, um den Drehschieber 38 zu einem Umschaltvorgang zu betätigen, der Verschiebeweg des Steuerkolbens 30 noch so gering, daß infolge der überdeckung an den Steuerkanten der Stellkolben 29 zunächst noch nicht

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folgt« Erst wenn jetzt der Betätigungshebel 60 noch weiter _; verschwenkt wird, folgt der Stellkolben 29 der weiteren Bewegung des Steuerkolbens 30.

Zu der in den Figuren 4 und 5 dargestellten Ausgestaltung ist zu bemerken, daß bei dieser Ausgestaltungsform das Umsteuern der Verbindung des Kanals 15 von dem Anschluß 25 auf den Anschluß 26 und entsprechend des Kanals 16 von dem Anschluß auf den Anschluß 25 und umgekehrt bei der extremen Ausschwenklage der Zylindertrommel, also in Maximalhublage> erfolgt. Günstiger ist eine andere Anordnung des Hebelsystems 60, 6.1,

derart, daß die Umschaltung dann erfolgt, wenn die Achse der

Zylindertrommel 6 koaxial zur Achse der Triebwelle 2 liegt, d« h, in Nullhublage der Pumpe, Zu diesem Zweck muß dann ent— weder der Drehschieber 38 an einer anderen Stelle angeordnet sein oder es muß eine andere Verbindung zwischen dem Drehschieber 38 und dem Hebel 42 geschaffen sein, zum Beispiel kanö bei der gezeichneten Anordnung des Hebels 60 die Zwi~ schenstange 44 unmittelbar an diesem angelenkt sein·

Aus Figur 3 ist deutlich zu ersehen, daß sowohl der Steuer« kolben 30 als auch der Umsteuerschieber 21 mit positiver Überdeckung der Kanten gestaltet sind, d„ h. der Schieber muß jeweils eine bestimmte Wegstrecke verschoben werden, ehe die Kanten die Verbindung zwischen den entsprechenden Ringräumen freigeben,

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ORIGINAL INSPECTED

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Figur 6 zeigt die bereits am Ende der .Ausführungen zu Figuren 4 und 5 erwähnte Anordnung des Hebelsystems derart, daß die Umschaltung in der NuIIförderlage erfolgt. Zu diesem Zweck ist der Drehschieber 138 am unteren Gehäuseteil angeordnet. Die Verbindung zwischen diesem bzw. dem Betätigungshebel 160 und der Schaltstange 30 ist analog wie bei der Ausgestaltung gemäß den Figuren 4 und 5 mit dem einzigen Unterschied, daß die Hebel räumlich in anderer Weise angeordnet sind und die Kanäle im Gehäuse entsprechend anders angeordnet sein müssen. Dabei entspricht der Kanal gemäß Figur 7 dem Kanal 43 in Figur 3 und entspricht der Kanal 141 in Figur 7 dem Kanal 41 in Figur 3 und entsprächt der Kanal 137 in Figur 7 dem Kanal 37 in Figur 3 und entspricht der Kanal 142 in den Figuren 6 und 7 dem Kanal 42 in Figur 3 in seiner 'Funktion*

Bei der Ausgestaltungsforra gemäß den Figuren 9 und 10 ist mit 161 der eine Anschluß der Axialkolbenmaschine bezeichnet, während mit 162 der andere Anschluß bezeichnet ist. Jeweils einer der beiden Anschlüsse 161 und 162 ist also bei einer Axialkolbenpumpe der Förderleitungsanschluß, während der andere der Saugleitungsanschluß ist. Der Anschluß 161 setzt sich im Gehäuse in einem Kanal 163 fort»

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Entsprechend schließt der Anschluß 162 an einen Kanal an. Das Ventil 165 steuert die Verbindung zwischen dem Kanal 163 und der Anschlußbohrung 166, die zu dem Gehäusekanal 167 führt, der mit der entsprechenden Bohrung im Zwischenteil 10 in Verbindung steht. Die zweite Bohrung im Zwischenteil 10 steht mit dem Kanal 168 in Verbindung, der durch das Ventil 169 mit dem Kanal 163 verbunden werden kann und durch das Ventil 170 mit dem Kanal 162 verbunden werden kann, während das Ventil 171 den Kanal mit dem Kanal 167 verbinden kann.

Die Ventile 165, 169, 170 und 171 werden wiederum durch den Steuerschieber 138 hydraulisch gesteuert, wobei dieser Drehschieber 138 wiederum durch den Betätigungshebel 160 betätigt wird. Je nach der Lage des Betätigungshebels 160 und damit des Steuerdrehschiebers 138 wird somit hydraulisch entweder das Ventil 165 und das Ventil 170 geöffnet und das Ventil 169 und das Ventil 171 geschlossen, so daß der Kanal 167 an den Anschluß 162 durch das Ventil 165 angeschlossen ist und der Kanal 168 durch das Ventil I70 an den Anschluß 162 angeschlossen ist oder in einem anderen Schaltzustand sind die Ventile 165 und 170 geschlossen und die Ventile 169 und 171 geöffnet und damit der Kanal 167 an den Anschluß 162 angeschlossen und der Kanal 168 an den Anschluß 161 angeschlossen.

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Die Schaltstange 33 mit dem Hebelsysteni zwischen dieser und dem Drehschieber 138 dient auch in diesem Falle zum Einsteuern der Schwenklage der Zylindertrommel.

Die Ausgestaltung gemäß den Figuren 11 und 12 ist insofern ergänzt, als an den Kanal 163 ein Kanal 173 angeschlossen ist und an den Kanal 164 ein Kanal 174 angeschlossen ist, wobei diese beiden Kanäle zu einem Umsteuerventil 175 führen, das den jeweils den höheren Druck führenden der beiden Kanäle 173 oder 174 mit dem Kanal 176 verbindet. Der Kanal 176 führt zum Druckraum 177 eines Überdruckvorsteuerventiles, dessen Kolben 178 durch eine Feder 179 gegen einen Sitz 180 gedrückt wird. Wird durch den Druck in dem Kanal 176 und damit dem Druckraum 177 der Kolben 178 gegen die Kraft der Feder 179 zurückgedrückt, so verbindet der Ringraum 181 die beiden Kanäle 182 und 193, von denen der Kanal 182 mit dem Anschluß 184 in Verbindung steht, an den die Steuerdruckpumpe angeschlossen ist, von der aus die Ventile 165, 169, 170 und 171 mit Steuerdruck beaufschlagt werden, so daß dann, wenn der Ringraum 181 die Kanäle 182 und 183 verbindet, alle vier Ventile 165, 169, 170 und geöffnet sind, weil der Kanal 183 eine drucklose Ablaufleitung ist.

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Bei der Ausgestaltungsform gemäß Figuren 13 und 14 ist anstelle des Urasteuerventiles 175 ein Umsteuerventil 185 vorgesehen, welches einerseits den jeweils höheren Druck führenden der beiden Kanäle 173 und damit 163 oder 174 und damit 164 mit dem Kanal 176 verbindet.

Das Umsteuerventil 185 hat aber noch eine weitere Funktion. Die Speisepumpe 190 fördert in eine Speisedruckleitung 191, die an den Anschluß 192 angeschlossen ist. Dieser Anschluß" 192 ist ebenfalls an das Umsteuerventil 185 angeschlossen und zwar derart, daß durch das Umsteuerventil 185 der jeweils geringeren Druck führende der beiden Kanäle 173 und If4 mit dem Anschluß 192 der Speisedruckleitung 191 verbunden ist.

Bei den Ausgestaltungsformen gemäß Figuren 11 bis 14 ist sin dem Überdruckbegrenzungsventil 177 bis 180 noch eine Vorrichtung 189 vorgesehen, durch die durch Eingriff von außen der Kolben 178 willkürlich geöffnet werden kann, so daß mittels der Vorrichtung 189 durch willkürlichen Eingriff von außen eine Kurzschlußstellung gesteuert werden kann.

Patentansprüche;

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COPY

Claims

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Patentansprüche:

Hydrostatisches Getriebe mit mindestens zwei in geschlossenem Kreislauf miteinander verbundenen Kolbenmaschinen, von denen eine, vorzugsweise die Pumpe, bezüglich des Hubvolumens pro Umdrehung verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare Kolbenmaschine nur zwischen Nullhublage und Maximalhublage in einer Förderrichtung verstellbar ist und zwischen die als Pumpe arbeitende Kolbenmaschine bzw· Kolbenmaschinen und den bzw. die als Motor arbeitende Kolbenmaschine bzw. arbeitenden Kolbenmaschinen ein Umsteuerorgan geschaltet ist.

2, Axialkolbenmaschine (Motor oder vorzugsweise Pumpe) in Schwenktrommelbauform für ein hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 1, ßei der die Zylindertrommel nur in einer Richtung aus der zur Triebflanschachse koaxialen Lage ausschwenkbar ist und das schwenkende Teil mit zwei zur Zuführung und Abführung der Arbeit sflüssigkeit dienenden Kanälen versehen ist, dadurch gekennzeichnet,

daß die beiden Kanäle an ein Umsteuerorgan (21) (das Umsteuerorgan nach Anspruch 1) angeschlossen sind,

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(A 526) - 25 - UNDE AKTIENGESELLSCHAFT

3, Axialkolbenmaschine nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die Ausgestaltung mit einem mit der Welle (2) fest verbundenen Triebflansch (3), gegen den Kolben (5) abgestützt sind, die in in einer Zylindertrommel (6) angeordneten Zylindern verschiebbar sind, wobei die Achse der Zylindertrommel (6) einen veränderbaren Winkel mit der Achse der Welle (2) einnimmt und die Zylindertrommel (6) mit ihrer Stirnfläche gegen einen Steuerkörper (10) anläuft, auf dessen Rückseite zwei Austrittsöffnungen angeordnet sind, von denen jede mit einem Kanal (15 bzw. 16) in einem Gehäuseboden (12 bzw· 32) in Verbindung steht, wobei diese Kanäle (15 bzw. 16) mit dem Umsteuerorgan (21) in Verbindung stehen.

4„ Axialkolbenmaschine nach. Anspruch 2 oder vorzugsweise Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Umsteuerorgan (21) in dem Gehäuseboden (12 bzw. 32) angeordnet ist.

5, Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet,

daß das Umsteuerorgan (21) mit der Stelleinrichtung (29, 30) für die Veränderung des Schwenkwinkels der Zylindertrommel (6) gekoppelt ist.

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(A 526) - 26 - LiMÜE AKTIENGESELLSCHAFT

6. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß das Umsteuerorgan (21) nur bei Nullhublage der Axialkolbenmaschine umschaltbar ist,

7« Axialkolbenmaschine nach Anspruch 6 mit Folgekolben-. Steuereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsteuerung des Umsteuerorganes (21) bewirkt wird in dem Bereich des Verstellweges des Eingangsgliedes (30) der Folgekolbensteuereinrichtung (29, 30), indem dieses Eingangsglied (30) verstellbar ist, ehe der Stellkolben (29) diesem folgt.

8. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

daß das Umsteuerorgan einen Steuerschieber (21) aufweist,

9. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

daß der Steuerschieber hydraulisch betätigbar ist.

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(A 526) -27- UfeSfc AKTIENGESELLSCHAFT

10. Axialkolbenmaschine nach den Ansprüchen 7 und 9, dadurch gekennzeichnet,

daß die hydraulische Betätigmag für den Steuerschieber mit der Folgekolbensteuereinrichtung gekoppelt ist.

11. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß der Steuerschieber eine Neutralstellung aufweist.

12. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,

daß der Steuerschieber in der Neutralstellung beide Kanäle abschließt.

13. Axialkolbenmaschine nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerschieber willkürlich in eine Stellung verschiebbar ist, in der er beide Kanäle (i5 und 16) miteinander verbindet.

14. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 9 mit einem verschwenkbaren Hebel als Eingangsglied der Steuerein-* richtung, dadurch gekennzeichnet, daß dieser verschwenkbare Hebel f4o) unmittelbar oder

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(A 526) - 28 - LiNDEAKTiENGESELLSCHAFT

über einen weiteren Hebel (42) gelenkig mit einer .Zwischenstange (44) verbunden ist, die andererseits mit der Zylindertrommel (6) in Wirkverbindung steht, wobei der Hebel (42) mit der Zwischenstange (44) in einer Extremlage der Zylindertrommel (6), vorzugsweise der Nullhublage der Zylindertrommel (6) in Strecklage steht und daß der verschwenkbare Hebel (42) mit einem Vorumschaltventil (38) für die Steuerung des Steuerschiebers (21) verbunden ist.

15. Axialkolbenmaschine mit Folgekolbenstelleinrichtung nach den Ansprüchen 7 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenhebel (42) mit dem Steuerkolben (30) der'Folgekolbenstelleinrichtung verbunden ist und dessen Steuerfreihub dem Umsteuerweg des Vorumschaltventiles (38) entspricht»

16. Axialkolbenmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet,

daß das ^ümsteuerorgan aus Sitzventilen besteht.

17. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,

daß die Sitzventile oder einige derselben gleichzeitig als Speiseventile ausgestaltet sind.

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(Λ 526) -29- EJÜDE AKTIENGESELLSCHAFT

IS. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet,

daß die Sitzventile oder ein Teil derselben gleichzeitig als Druckbegrenzungsventile ausgestaltet sind.

19. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,

daß die Sitzventile mechanisch durch eine gemeinsame Steuereinrichtung steuerbar sind.

20. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,

daß die Sitzventile (165, 169, 170, 171) hydraulisch steuerbar sind.

21. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch ein von dem Druck in dem jeweils den iiöheren Druck führenden (167 oder 168) der beiden Kanäle (167, 168) im Gehäuseboden beaufschlagtes Ventil (177 bis 180), das bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzdruckes die Steuerleitungen für die Sitzventile (165, 169, 170, 171) entlastet.

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(A 526) - 30 - LlHDE AKTiHNGSSELLSCHAFT

22. Axialkolbenmaschine nach Anspruch 21, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (189), durch die die Kurzschlußstellung willkürlich herbeiführbar ist.

23, Axialkolbenmaschine nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet ,

daß der jeweils den höheren Druck führende der beiden Kanäle (167 und 168) durch ein Umsteuerventil (185) mit dem Überdruckbegrenzungsventil (177 bis 180) verbunden ist und daß dieses Umsteuerventil (176) gleichzeitig den jeweils den niedrigeren Druck führenden der beiden Kanäle (167 und 168) mit der Förderleitung (191) der Speisepumpe (190) verbindet.

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