DE4022771C2 - - Google Patents

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DE4022771C2
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Friedrich 7112 Neuenstein De Koeger
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Gebhardt Ventilatoren GmbH and Co KG
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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H39/00Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution
    • F16H39/04Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit
    • F16H39/06Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type
    • F16H39/08Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type each with one main shaft and provided with pistons reciprocating in cylinders
    • F16H39/10Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type each with one main shaft and provided with pistons reciprocating in cylinders with cylinders arranged around, and parallel or approximately parallel to the main axis of the gearing
    • F16H39/14Rotary fluid gearing using pumps and motors of the volumetric type, i.e. passing a predetermined volume of fluid per revolution with liquid motor and pump combined in one unit pump and motor being of the same type each with one main shaft and provided with pistons reciprocating in cylinders with cylinders arranged around, and parallel or approximately parallel to the main axis of the gearing with cylinders carried in rotary cylinder blocks or cylinder-bearing members

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Description

Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Axialkolbengetriebe mit innerer Leistungsverzweigung, mit einem Rotorelement, das einen mittels eines Antriebsaggregates zu einer Rotationsbewegung antreibbaren Pumpenrotor und einen drehfest mit diesem verbundenen Motorenrotor aufweist, mit im Pumpenrotor und im Motorenrotor um die jeweilige Drehachse verteilt angeordneten, einander entgegengesetzten Axialseiten des Rotorelementes zugeordneten Pumpen- bzw. Motorkolben, die bei der Rotation des Rotorelementes eine hin- und hergehende Hub­ bewegung ausführen können, hinsichtlich derer sie an einer Pumpenkolben-Führungseinrichtung und an einer Motorkolben-Führungseinrichtung zwangsgeführt sind, wobei der Neigungswinkel zwischen dem jeweiligen Rotor und der zugehörigen Führungseinrichtung den Hubweg der Kolben bei der Rotation bestimmt, welche Kolben jeweils mit einem im Rotorelement ausgebildeten, im Betrieb ein Fluid enthaltenden und im Rahmen der Hubbewegung des zugeordneten Kolbens hinsichtlich seines Volumens veränderlichen Förderraum kommunizieren, wobei die Förderräume des Pumpenrotors mit denjenigen des Motorenrotors derart verbindbar sind, daß Fluid vom Pumpenteil zum Motorteil gefördert werden kann, wozu jeder Förderraum mit einem Einlaßkanal und einem Auslaßkanal in Verbindung steht und die Einlaßkanäle der pumpenseitigen Förderräume mit den Auslaßkanälen der motorseitigen Förderräume und die Auslaßkanäle der pumpenseitigen Förderräume mit den Einlaßkanälen der motorseitigen Förderräume über mit dem Rotorelement drehfest verbundene Kanäle kommunizieren, und wozu ferner den jeweils einen Kolben und zugehörigen Förderraum umfassenden Verdrängereinheiten eine die Kanalverbindung beherrschende Steuerventileinrichtung zugeordnet ist, die derart zwangsgesteuert ist, daß zum einen im Sinne einer Volumenverringerung arbeitende Verdrängereinheiten einlaßseitig jeweils abgesperrt werden, während auslaßseitig eine Freigabe des Fluiddurchgangs erfolgt und zum anderen im Sinne einer Volumenvergrößerung arbeitende Verdrängereinheiten auslaßseitig jeweils abgesperrt werden, während einlaßseitig eine Freigabe des Fluiddurchgangs erfolgt, wobei aus pumpenseitigen Förderräumen verdrängtes Fluid unter Verdrängung der zugeordneten Motorkolben in motorseitige Förderräume strömt und aus motorseitigen Förderräumen ausströmendes Fluid in die pumpenseitigen Förderräume gelangt.
Ein hydrostatisches Axialkolbengetriebe mit innerer Leistungsverzweigung dieser Art geht aus der DE-PS 9 52 322 hervor. Es besitzt einen mit Pumpenkolben ausgestatteten Pumpenrotor sowie einen mit Motorkolben ausgestatteten Motorenrotor, wobei beide Rotoren zu einem einheitlich drehbaren Rotorelement zusammengefaßt sind, das drehbar gelagert ist. Antriebsseitig ist eine Antriebswelle vorgesehen, die eine als Taumelscheibe ausgebildete Führungseinrichtung trägt, welche bei Rotation den Pumpenkolben eine Hubbewegung aufzwingt. Von den Pumpenkolben verdrängtes Fluid gelangt dabei unter Vermittlung einer Steuerventileinrichtung zu den Motorkolben, welche hierdurch zu einer Hubbewegung angeregt werden. Da sich die Motorenkolben an einer ortsfesten, als Schiefscheibe ausgebildeten Führungseinrichtung abstützen, an welcher sie entlang gleiten können, stellt sich insgesamt eine Rotationsbewegung des Rotorelementes ein, welche auf eine Antriebswelle übertragen wird, welche der Antriebswelle entgegengesetzt aus dem Getriebegehäuse herausgeführt ist.
Axialkolbengetriebe dieser Art haben den Vorteil, daß nur ein Minimum an Fluidstrom zum Umlauf gebracht werden muß, um einen Abtrieb zu erzeugen. Der Volumenstrom ist im Gegensatz zu einfachen hydrostatischen Getrieben nicht abhängig von der Antriebs- bzw. Abtriebsdrehzahl, sondern allein von der Differenz dieser beiden Drehzahlen. Dies bedeutet, daß bei übereinstimmender Abtriebs- und Antriebsdrehzahl der umgewälzte Förderstrom gleich null ist. Als Folge ergibt sich eine drastische Reduzierung der Strömungsverluste bei gleichzeitiger Erhöhung des Wirkungsgrades. Netzrückwirkungen beziehungsweise Drehschwingungen sind ausgeschlossen, und es ergibt sich ein vorteilhaftes Dreh­ zahl/Drehmomentverhalten, wobei das Drehmoment bei Reduzierung der Drehzahl ansteigt.
Allerdings besitzt das in der DE-PS 9 52 322 beschriebene Axialkolbengetriebe eine beträchtliche axiale Baulänge, die seinen Einsatz im Zusammenhang mit dem Antrieb von Ventilatoren oder ähnlichen Strömungsmaschinen bisher verhindert hat, sowohl die sonstigen Bedingungen, wie vorstehend ausgeführt, durchaus günstig sind. Neben der beträchtlichen Baulänge stellt sich im Dauerbetrieb trotz des nur geringen umgewälzten Fluidvolumens, insbesondere bei der Übertragung großer Leitungen, weiterhin eine Temperaturerhöhung ein, was den aufwendigen Einsatz externer Kühleinrichtungen erforderlich machen kann.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein hydrostatisches Axialkolbengetriebe gemäß der eingangs genannten Art zu schaffen, das sich durch eine kurze axiale Baulänge auszeichnet, und das zugleich eine Eigenkühlung des Arbeitsfluids bewirkt, so daß es insbesondere beim Antrieb von Strömungsmaschinen wie Ventilatoren verwendbar ist.
Dieses Ziel wird bei einem hydrostatischen Axialkolbengetriebe der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die Motorkolben- Führungseinrichtung gegenüber dem Rotorelement drehbar angeordnet und zugleich drehfest mit dem Abtriebsteil verbunden ist, daß das Abtriebsteil von einem das Rotorelement radial außen umschließenden, nach Art eines Außenläufers ausgebildeten Gehäuseteil gebildet ist, und daß die beiden Sätze von pumpen- und motorseitigen Verdrängereinheiten einander gegenüber in Umfangsrichtung des Rotorelementes versetzt und gleichzeitig sich axial überlappend am Rotorelement angeordnet sind.
Somit ergibt sich durch die seitlich versetzte und axial überdeckende Anordnung der Verdrängereinheit eine beträchtliche Reduzierung der axialen Baulänge des Rotorelementes. Im Extremfall kann sich die Baulänge auf die Länge einer einzigen Verdrängereinheit reduzieren, während beim Stand der Technik die doppelte Baulänge vorliegt. Eine weitere Längenreduzierung ergibt sich durch das als Abtriebsteil wirkenden Gehäuseteil, welches das Rotorelement umschließt. Auch die Kraftübertragung zwischen dem Rotorelement und dem Abtriebsteil gestaltet sich dabei äußerst einfach unter Vermittlung der mit dem Abtriebsteil mitdrehbar verbundenen Motor­ kolben-Führungseinrichtung. Zugleich läßt sich das Gehäuseteil auch zur fluiddichten Kapselung des Rotorelementes und der fluidischen Einrichtungen verwenden, wobei das im Betrieb rotierende Gehäuse- bzw. Abtriebsteil eine Eingenkühlung des Arbeitsfluids bewirkt, so daß auf externe Kühleinrichtungen im Normalfall verzichtet werden kann.
Zwar wird bereits in der DE-PS 25 70 843 ein hydrostatischer Wandler beschrieben, bei dem motorseitige und pumpenseitige Kolben einander axial überlappend ausgebildet sind. Dies hat dort jedoch den Zweck, eine günstige Kanalführung für die Steuer­ ventileinrichtung zu schaffen, welche zugleich von den erwähnten Kolben gebildet wird. Im übrigen ist bei diesem Wandler der vorteilhafte Einsatz des umschließenden Gehäuseteils als Abtriebsteil ebensowenig vorgesehen wie eine Eigenkühlung.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Dabei sind die Merkmale der Unteransprüche 2-7, 9, 10, 12 und 13 aus der gattungsbildenden DE-PS 9 52 322 bekannt.
Anhand der beigefügten Zeichnung wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Getriebes erläutert. Es zeigen im einzelnen:
Fig. 1 das beispielhafte hydrostatische Getriebe in Axialbauweise im Längsschnitt gemäß Schnittlinie I-I aus Fig. 2,
Fig. 2 bis 4 Querschnitte durch das Getriebe aus Fig. 1 gemäß den Schnittlinien II-II, III-III und IV-IV.
Das abgebildete hydrostatische Axialkolbengetriebe besitzt einen Pumpen­ teil 1 und einen Motorteil 2 in axialer Aufeinanderfolge und integrierter Bauweise. Beide Teile verfügen über ein gemein­ sames einheitliches Rotorelement 3 insbesondere in Trommel­ bauweise, das in sich die Funktion eines Pumpenrotors und eines Motorenrotors vereinigt. Das Rotorelement 3 ist an seiner einen axialen Antriebsseite 4 mit einem nicht näher dargestellten Antriebsaggregat verbindbar, das zum Beispiel als Elektromotor, Gasturbine oder dergleichen ausgestaltet ist. Zugunsten einer einfachen Steckmontage kann das Rotor­ element 3 antriebsseitig eine Hohlwelle 5 tragen, die auf die Antriebswelle eines solchen Antriebsaggregats direkt aufsetzbar ist. Kompakteste Baugruppen sind auf diese Weise realisierbar.
Durch das jeweilige Antriebsaggregat ist das Rotorelement 3 zu einer Rotationsbewegung um seine nachfolgend als Drehachse 6 bezeichnete Längsachse antreibbar. Bei dieser Rotationsbe­ wegung wird in einem Kanalsystem des Rotorelements 3 enthaltenes Fluid - insbesondere eine Flüssigkeit wie Öl - umgewälzt, wobei eine Umwandlung mechanischer Energie in Strömungsener­ gie sowie anschließend eine Rückumwandlung der Strömungs­ energie in mechanische Energie stattfindet, welche letztere sich in einer Rotationsbewegung eines Abtriebsteils 7 äußert. Dieses Abtriebsteil 7 ist bei dem nach Art eines Außenläufers ausgestalteten beispielhaften Getriebe von einem Gehäuse 8 gebildet, das das Rotorelement 3 radial außen umschließt und aufgrund das Rotorelement 3 axial beidseits flankierender Abschlußdeckel 9, 9′ eine verschmutzungssichere Kapselung der inneren Bauteile bewirkt.
Das Axialkolbengetriebe ist insbesondere beim Antrieb von Ventilatoren einsetzbar, in welchem Falle am Umfang des Gehäuses 8 außen unmittelbar die entsprechenden Ventilator­ schaufeln angebracht werden können, die bei 10 angedeutet sind. Auch kann das Abtriebsteil 7 mit Kühlrippen versehen sein, um im Betrieb ohne Fremdmittel eine effiziente Eigen­ kühlung des Getriebes und insbesondere des umgewälzten Öls zu erhalten.
Das Rotorelement 3 bildet einen Träger für zwei Sätze von Kolben. Der eine Kolbensatz ist gebildet von einer Mehrzahl von Pumpenkolben 11, die wie die mehreren Motorenkolben 12 des anderen Kolbensatzes um die Drehachse 6 verteilt am Rotorelement 3 verschiebegelagert sind. Als zweckmäßigste Bauweise hat es sich erwiesen, die Pumpenkolben 11 an der der Antriebsseite 4 entgegengesetzten Axialseite 13 des Rotorelements 3 auf einem zur Drehachse 6 konzentrischen Kolbenteilkreis 14 (Fig. 2) anzuordnen. Hingegen befinden sich die Motorenkolben 12 im Bereich der Antriebsseite 4, jedoch gleichfalls auf einem zur Drehachse 6 konzentrischen Kreis, der zugunsten einer axial besonders kompakten Bauweise wie beim Ausführungsbeispiel zumindest im wesentlichen mit dem Kolbenteilkreis 14 zusammen­ fällt. Um eine gegenseitige Beeinflussung der beiden Kolbensätze hierbei auszuschließen, sind diese, in Richtung der Drehachse gesehen, "auf Lücke" angeordnet, d. h., es ist jeweils ein Motorkolben 12 in Umfangsrichtung zwischen zwei Pumpenkolben 11 angeordnet. Die Anordnung wird besonders aus Fig. 2 deutlich.
Da es sich im vorliegenden Falle um ein Getriebe in Axial­ kolbenbauweise handelt, sind die Kolben 11, 12 derart am Rotorelement 3 angeordnet, daß ihre Längsachse 15 parallel und im Abstand zur Drehachse 6 verläuft. Die Längsachse 15 bestimmt gleichzeitig die mit Doppelpfeil 16 angedeutete hin- und hergehende axiale Verschiebemöglichkeit der Kolben 11, 12 in einer jeweils zugeordneten Kolbenführung 17. Die Kolbenführungen 17 sind zweckmäßigerweise in Gestalt von zur Umfangskontur des jeweiligen Kolbens komplementären Ausneh­ mungen ausgeführt, die von der zugeordneten Axialseite aus in das Rotorelement 3 eingearbeitet sind. Die einzelnen Kolben 11, 12 ragen je nach Verschiebestellung mehr oder weniger weit mit einem Führungsabschnitt 21 aus der zugeordneten Kolbenführung 17 heraus, welcher Führungsabschnitt 21 ein am Kolben zum Beispiel nach Art eines Pleuels angebrachtes Teil oder, wie beim Ausführungsbeispiel, einstückiger Bestandteil des jeweiligen Kolbens sein kann.
Der vom inneren Wandabschnitt einer jeweiligen Kolbenführung 17 und dem in die Kolbenführung 17 eingesteckten Endabschnitt 22 eines jeweiligen Kolbens 11, 12 begrenzte Raum einer jeweiligen Kolbenführung 17 stellt einen in Abhängigkeit von der Kolben­ stellung volumenveränderlichen Förderraum 23 dar. Alle Förder­ räume 23 sind im Betrieb des Getriebes vollständig mit einem hydraulischen Fluid gefüllt, das auf noch zu erläuternde Weise über einen Versorgungskanal 24 zugeführt werden kann. Jeder Förderraum 23 steht dazuhin mit einem Einlaßkanal und einem Auslaßkanal in Verbindung. Ein allgemein mit 25 bezeich­ netes, im Innern des Rotors mit diesem mitdrehbar ausgebildetes Kanalsystem 25 gewährleistet eine Verbindung der einzelnen Kanäle dergestalt, daß die Einlaßkanäle 26 der pumpenseitigen Förderräume 23, 23′ mit den Auslaßkanälen 27 der motorseitigen Förderräume 23′′ und die Auslaßkanäle 28 der pumpenseitigen Förderräume 23′ mit den Einlaßkanälen 29 der motorseitigen Förderräume 23′′ kommunizieren können.
Dem Pumpenkolben 11 liegt nunmehr im Bereich der Axialseite 13 eine Pumpenkolben-Führungseinrichtung 34 gegenüber, die beim Ausführungsbeispiel eine sogenannte Schräg- oder Schief­ scheibe 35 umfaßt. An dieser ist eine Führungsbahn 36 vorge­ geben, mit der die Pumpenkolben 11 gekoppelt sind, insbesondere derart, daß sie mit dem dem inneren Endabschnitt 22 entgegen­ gesetzten äußeren, den Führungsabschnitt 21 bildenden Endab­ schnitt 37 gleitfähig an der Führungsbahn 36 anliegen, die an einem Lagerelement 38 vorgesehen sein kann. Die Führungsbahn 36 ist vorzugsweise eine in sich geschlossene Ringbahn, die in axialer Verlängerung zum Kolbenteilkreis 14 angeordnet ist. Die die Führungsbahn 36 enthaltende Führungsebene 39 ist im Betrieb geneigt bzw. schief mit Bezug zur Drehachse 6 angeordnet, derart, daß ihr Normalenvektor nicht mit der Drehachse 6 zusammenfällt (Fig. 1). Es ist allerdings zweck­ mäßigerweise vorgesehen, daß die Neigung der Führungsebene 39 veränderbar ist, wozu beim Ausführungsbeispiel die tragende Schiefscheibe 35 um eine rechtwinkelig zur Drehachse 6 ver­ laufende Schwenkachse 40 unter Vermittlung zum Beispiel eines aus dem Gehäuse 8 herausgeführten Gestänges 41 verschwenkbar ist. Vorzugsweise lassen sich beliebige Schiefstellungen stufenlos einstellen.
Abgesehen von der Schwenkmöglichkeit ist die Schiefscheibe 35 im übrigen vorzugsweise ortsfest angeordnet, so daß im Betrieb das Rotorelement 3 eine mit Bezug zu ihr relative Rotationsbewegung ausführt.
Eine vergleichbare Führungseinrichtung 42 für die Motoren­ kolben 12 befindet sich deren äußeren Endabschnitten 37′ gegenüberliegend auf der entgegengesetzten Axialseite im Bereich der Antriebsseite 4. Auch diese verfügt über eine Führungsbahn 36′, die als sich um die Drehachse 6 erstreckende Ringbahn ausgebildet ist und deren Führungsebene 39′ ebenfalls unter einem Winkel von ungleich 90° von der Drehachse 6 geschnitten wird. Tragendes Element der Motorenkolben-Führungs­ einrichtung ist ein als Taumelscheibe 43 bezeichnetes Teil, das mit dem Abtriebsteil 7 fest und mitdrehbar verbunden ist. Eine Neigungsverstellmöglichkeit ist beim Ausführungs­ beispiel nicht vorgesehen, obwohl sie problemlos ebenfalls realisierbar wäre.
Beim Ausführungsbeispiel hat die Taumelscheibe 43 eine zusätzliche Drehlagerfunktion, indem sie im Zusammenwirken mit einem von ihr umgriffenen Gleit- oder Wälzlager 44 eine radiale drehbare Abstützung des Abtriebsteils 7 bewirkt. Das Lager 44 ist am Rotorelement 3 angeordnet und insbesondere auf die Hohlwelle 5 aufgezogen.
Eine zusätzliche Drehlagerung des Abtriebsteils 7 kann dadurch vorgesehen sein, daß der die Schiefscheibe 35 außen flankierende Gehäusedeckel 9 über ein Lager 45 an einem feststehenden Lagerteil 46 drehgelagert ist, das beim Ausführungsbeispiel gleichzeitig die Schiefscheibe 35 trägt. Zugunsten kompakter Abmessungen kann überdies vorgesehen sein, daß das beispiels­ weise wellenförmig ausgestaltete Lagerteil 46 von der Axialseite 13 her in eine zentrale Ausnehmung 47 des Rotorelements 3 hineinragt, wo es umfangsseitig eine Lagereinrichtung 48 trägt, an der sich das Rotorelement 3 drehbar abstützt. Den kompakten Axialabmessungen kommt auch zugute, daß sich die Kolben 11, 12 der beiden Kolbensätze axial überlappen können.
Indem zu Beginn des erstmaligen Betriebs des Getriebes alle Förderräume 23 mit Fluid beaufschlagt werden, wird ein allge­ meines Ausfahren der vorhandenen Kolben bewirkt, die sich mithin sämtlich an der ihnen jeweils zugeordneten Führungs­ einrichtung 34, 42 fest anlegen. Diese Anlagestellung wird im weiteren Betrieb wegen der dauernd gefüllten Förderräume und Kanäle beibehalten. Alternativ wäre auch eine formschlüssige Ankopplung an die jeweilige Führungseinrichtung möglich. Jedenfalls ist auf diese Weise eine Zwangsführung sämtlicher Kolben gegenüber der zugehörigen Führungseinrichtung 34, 42 gewährleistet, so daß bei einer dieser gegenüber erfolgten relativen Rotationsbewegung des Rotorelements 3 die Kolben 11, 12 zu einer axialen Hubbewegung gemäß Doppelpfeil 16 gezwungen werden, wobei der Hubweg vom Neigungswinkel der Führungsebenen 39, 39′ abhängt.
Es ist nun im weiteren eine allgemein mit 49 bezeichnete Steuerventileinrichtung vorgesehen, die mehrere Steuerventile enthält, wobei zweckmäßigerweise jeder aus einem Kolben 11 bzw. 12 und einem Förderraum 23 bestehenden Verdrängereinheit 50 ein eigenes Steuerventil 54 zugeordnet ist. Die Steuerven­ tile 54 der Steuerventileinrichtung 49 beherrschen die vor­ handenen, oben erwähnten Kanalverbindungen 25 zwischen den Auslaß- bzw. Einlaßkanälen 26-29, d. h., sie sind in der Lage, einzelne der vorhandenen Verbindungen abzusperren und insbesondere gleichzeitig andere dieser Verbindungen für den Durchgang von Medium freizugeben. Dabei sind die Steuerven­ tile 54 hinsichtlich ihres Betätigungszustandes in Abhängigkeit von der vom Rotorelement 3 bezüglich den Führungseinrichtungen 34, 42 eingenommenen Drehstellung angesteuert und insbesondere zwangsweise betätigt, um die Funktionsfähigkeit des Getriebes zu gewährleisten. Die Festlegungen hinsichtlich der Zwangsan­ steuerung der Steuerventile 54 sind derart getroffen, daß einerseits solche Verdrängereinheiten 50, die im Sinne einer Volumenverringerung ihres Förderraumes arbeiten, einlaßseitig abgesperrt werden, während gleichzeitig der zugehörige Auslaß­ kanal geöffnet wird, so daß Fluid ausströmen kann.
Und zum anderen wird bei solchen Verdrängereinheiten 50, die sich in einem Betriebszustand befinden, anläßlich dessen das Volumen des zugeordneten Förderraumes 23 durch Ausschieben des zugehörigen Kolbens vergrößert wird, der Auslaßkanal abgesperrt, während gleichzeitig der Einlaßkanal für den Zu­ strom von Fluid freigegeben wird. Auf diese Weise wird aus pumpenseitigen Förderräumen 23, 23′ verdrängtes Fluid in in der entsprechenden Drehstellung befindliche motorseitige Förderräume unter Verdrängung des zugeordneten Motorkolbens hineingedrückt, so daß das Abtriebsteil 7 eine Drehbewegung ausführt. Gleichzeitig wird aus motorseitigen Förderräumen 23, 23′′ ausströmendes Fluid in die pumpenseitigen Förder­ räume 23′ zurückgeleitet.
Die Steuerventile 54 sind zweckmäßigerweise im Rotorelement 3 mit diesem mitdrehbar angeordnet und verfügen beim Aus­ führungsbeispiel über ein nach Art eines Schiebers ausgebildetes Ventilglied 55, das in der Lage ist, jeweils sowohl den Einlaß 26, 29 als auch den Auslaß 27, 28 eines zugehörigen Förderraums zu beherrschen. Die Ventilglieder 55 sind in sich radial erstreckenden bohrungsartigen Ventilführungen 56 radial mit Bezug zur Drehachse 6 verschiebbar geführt, wobei die von ihnen jeweils eingenommene Radialposition von der jeweiligen Drehstellung des Rotorelements 3 abhängt. Es sind beim Ausführungsbeispiel zwei Zwangsführungseinrichtungen 57, 58 vorgesehen, deren eine (57) für die pumpenseitig zugeordneten Steuerventile und deren andere (58) für die motorseitig zugeordneten Steuerventile verantwortlich ist. Beide Zwangs­ führungseinrichtungen sind beim Ausführungsbeispiel als Exzenterführungen ausgebildet, so daß die Schaltstellung der Steuerventile von Kreisbahnen 59 (Fig. 3) und 60 (Fig. 4) abgeleitet wird, deren Zentrum 61, 62 um das Maß e1, e2 versetzt gegenüber der Drehachse 6 angeordnet ist. Es ist insbesondere vorgesehen, den pumpenseitigen Steuerventilen einerseits und den motorseitigen Steuerventilen andererseits getrennte Zwangsführungseinrichtungen 57, 58 zuzuordnen, wobei die für die pumpenseitigen Verdrängereinheiten 50 verantwortliche Zwangsführungseinrichtung 57 fest mit der Schiefscheibe 35 bzw. deren Lagerteil 46 verbunden ist. Die zweite Zwangsführungseinrichtung 58 ist vorzugsweise fest mit der Taumelscheibe 43 verbunden, insbesondere über das Abtriebsteil 7 bzw. das Gehäuse 8.
Eine bevorzugte Zwangsführungseinrichtung 57 für die pumpen­ seitigen Steuerventile 54 ist in Fig. 1 und 3 schematisch dargestellt. Man erkennt, daß hier die Ventilführungen 56 in axialer Verlängerung an das innere Ende des Förderraumes 23, 23′ angeordnet sind. Der pumpenseitige Förderraum 23, 23′ öffnet sich in die zugehörige Ventilführung 56. Selbige sind nach radial innen offen und ermöglichen den Durchtritt von an den Ventilgliedern 55 angebrachten insbesondere stabför­ migen Stellgliedern 63, die andererseits vorzugsweise gelenkig (bei 64) an einer Steuerscheibe 65 zum Beispiel durch Einhängen festgelegt sind. Selbige Steuerscheibe 65 hat eine zentrale Öffnung 66, mit der sie, gegebenenfalls unter Zwischenfügung eines geeigneten Lagers, drehbar auf die zur Drehachse 6 exzentrische Kreisführung 59 aufgesetzt ist. Die Kreisbahn bzw. Kreisführung 59 ist hier zweckmäßigerweise von der Mantelfläche eines Fortsatzes des Lagerteils 46 gebildet, das in die zentrale Ausnehmung 47 hineinragt.
Eine bevorzugte Zwangsführungseinrichtung 58 für die motor­ seitigen Steuerventile ist in den Fig. 1 und 4 schematisch angedeutet, wobei in Fig. 4 die Kolben nicht eingezeichnet sind. Auch in diesem Falle befinden sich die Ventilführungen 56 im Anschluß an das axial innere Ende der Förderräume 23, 23′′ die sich in sie öffnen. Die Ventilführungen 56 sind außerdem nach radial außen hin offen, so daß an den Ventil­ gliedern 55 angebrachte Stellglieder 63′ nach außen ragen und mit ihrem äußeren Ende mit der Kreisführung bzw. Kreis­ bahn 60 zusammenarbeiten können. Die Verbindung zwischen den Stellgliedern 63′ und den Ventilgliedern 55 und/oder der Zwangsführungseinrichtung 58 kann auch hier bei Bedarf jeweils gelenkig erfolgen. Die exzentrisch zur Drehachse 6 angeordnete Kreisbahn 60 (in Fig. 4 strichpunktiert angedeu­ tet) ist im vorliegenden Falle zum Beispiel von einer rings­ umlaufenden Führungsnut gebildet, in die die Stellglieder 63′ mit geeigneten Gleitelementen 67 oder dergleichen längs­ verschieblich eingreifen. Die Zwangsführungseinrichtung 58 befindet sich vorzugsweise an der radialen Innenseite des Gehäuseteils 8.
Nunmehr soll sich noch eine Beschreibung einer bevorzugten Kanalführung hinsichtlich der die Kanäle 26-29 verbindenden Kanäle anschließen. Demnach ist vorgesehen, daß im Bereich der beiden axialen Enden des Rotorelements 3 jeweils zwei Ringkanäle 68, 69 bzw. 68′, 69′ in konzentrischer Anordnung ausgebildet sind, wobei sowohl die radial weiter äußeren Ringkanäle 69, 69′ als auch die weiter innen liegenden Ringkanäle 68, 68′ durch in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse 6 verteilt angeordnete innere und äußere Längs­ verbindungskanäle 70, 71 miteinander verbunden sind. Die Herstellung der Ringkanäle 68 bis 69′ erfolgt zweckmäßiger­ weise durch Einformung von Ringnuten in einen Rotorkörper und nachfolgenden Aufsetzens geeigneter Abschlußdeckel (nicht eingezeichnet). Indem nun die Ringkanäle 68, 69 und/oder die Verbindungskanäle 70, 71 die Ventilführungen 56 der motorseitigen Verdrängereinheiten 50 treffen, stellen die entsprechenden Ausmündungen die oben erläuterten Auslaß­ kanäle 27 und Einlaßkanäle 29 dar. Entsprechendes gilt für die Ringkanäle 68′, 69′ bzw. die Verbindungskanäle 70, 71 in Bezug auf die pumpenseitigen Ventilführungen 56 bzw. Steuer­ ventile 54. Gleichzeitig bilden die beiden inneren Ringkanäle 68, 68′ durch die Verbindung über die Kanäle 70 einen umlau­ fenden Arbeitsringkanal 72, der die Auslaßkanäle 28 der pumpenseitigen Verdrängereinheiten 50 mit den Einlaßkanälen 29 der motorseitigen Verdrängereinheiten 50 verbindet. Die äußeren Ringkanäle 69, 69′ bilden in entsprechender Weise einen Rückfluß-Ringkanal 73, der in entsprechender Weise die Auslaßkanäle 27 der motorseitigen Verdrängereinheiten 50 mit den Einlaßkanälen 26 der pumpenseitigen Verdrängereinheiten 50 untereinander verbindet. Im Querschnitt gesehen entsprechend den Fig. 2 bis 4 ergibt sich damit eine Anordnung, bei der in die beiden Ringkanäle 72, 73 in Kanallängsrichtung jeweils abwechselnd aufeinanderfolgend Einlaß- und Auslaß­ kanäle einmünden, wobei sich im Bereich einer jeweiligen Verdrängereinheit 50 radial jeweils ein Einlaßkanal und ein Auslaßkanal gegenüberliegen.
Wenn nun das Rotorelement 3 um seine Längsachse 6 rotiert, werden die Ventilglieder 55 der Steuerventile 54 entsprechend dem Verlauf der Exzenterführungen abwechselnd nach radial innen oder radial außen in der Ventilführung 56 verlagert, so daß die Förderräume 23 einer jeweiligen Verdrängereinheit 50 abwechselnd über einen der beiden vorhandenen Einlaß- bzw. Auslaßkanäle offen sind, wobei der jeweils andere Zugang versperrt ist. In Mittelstellung kann vorgesehen sein, daß kurzzeitig sowohl der Auslaß als auch der Einlaß versperrt ist.
Bezugnehmend wiederum auf die Fig. 1 und 4 ist zu erkennen, daß der Versorgungskanal 24 zweckmäßigerweise sowohl mit dem Arbeitsringkanal 72 als auch mit dem Rückfluß-Ringkanal 73 in Verbindung steht. Beim Ausführungsbeispiel ist hierzu vorgesehen, daß der Versorgungskanal 24 das Lagerteil 46 in Längsrichtung durchzieht und im Bereich der Ausnehmung 47 umfangsseitig bei 74 in zum Beispiel einen Ringraum 75 ausmündet. Dort kommuniziert der Versorgungskanal 24 mit im Rotorelement 3 insbesondere radial verlaufenden Versorgungs-Zweig­ kanälen 76, 76′, die einerseits beide in den Ringraum 75 aus­ münden und deren einer andererseits mit dem Arbeitsringkanal 72 und deren anderer andererseits mit dem Rückfluß-Ringkanal 73 kommuniziert. In jeden Versorgungs-Zweigkanal 76, 76′ ist überdies ein Rückschlagventil 77 eingeschaltet, das Druckmittel in Richtung zu den Ringkanälen durchläßt und in Gegenrichtung sperrt, um bei in den Ringkanälen herrschendem höherem Druck eine Fluidrückströmung auszuschließen.
Im Betrieb wird man normalerweise das Kanalsystem des Rotorele­ ments 3 einschließlich der Förderräume einmal füllen, wonach das Fluid in geschlossenem Kreislauf gefördert wird. Zweckmäßiger­ weise wird man jedoch am Versorgungskanal 24 dauernd eine Fluidquelle anliegen lassen, um auch der Schmierung dienende Leckagen auszugleichen.
Im Betrieb des Getriebes wird das Rotorelement 3 über das kraft- oder formschlüssig angeflanschte Antriebsaggregat in Rotation versetzt. Dabei werden die Pumpenkolben 11 mit ihrem äußeren Endabschnitt 37 an der Führungsbahn der Schiefscheibe 35 entlanggeführt, wobei jeder Kolben im Rahmen einer Umdrehung des Rotorelements einen sich aus einer Einfahrbewegung und einer Ausfahrbewegung zusammensetzenden Hub ausführt. Während des Ausfahrens in eine in Fig. 1 oben rechts dargestellte Kolbenposition wird Fluid in den sich hierbei vergrößernden Förderraum 23, 23′ aufgenommen, das beim nachfolgenden Einfahren des Kolbens zum Beispiel in eine in Fig. 1 unten abgebildete Stellung vom Kolben verdrängt und über das Kanalsystem einem oder mehreren Förderräumen 23, 23′ der Motorkolben 12 zugeführt wird. Dieser bzw. diese Motorkolben 12 werden hierdurch ausgehend von einer in Fig. 1 unten links angedeuteten Stellung 78 axial nach außen gedrückt, wobei sie gegen die Führungsbahn 36′ der Taumelscheibe 43 drücken, welche infolge­ dessen eine zum Rotorelement 3 relative Drehbewegung ausführt, die am Abtriebsteil 7 abgegriffen werden kann. Wird ein Motorkolben 12 im Laufe der Rotationsbewegung wieder in die Kolbenführung 17 hinein­ gedrückt, dann strömt das hierbei aus dem Förderraum 23, 23′ verdrängte Fluid in einen oder mehrere Förderräume 23, 23′ der Pumpenseite zurück.
Die Drehachse des Abtriebsteils 7 bzw. der Taumelscheibe 43 fällt mit der Drehachse 6 des Rotorelements 3 zusammen.
Da das Abtriebsteil 7 bzw. die Motorkolben-Führungseinrichtung 42 - vernachlässigt man die Kolben - frei drehbar gegenüber dem Rotorelement 3 angeordnet ist, läßt sich durch eine Veränderung der Schwenkstellung der Schiefscheibe 35 die Drehzahldifferenz zwischen dem Rotorelement 3 und dem Abtriebs­ teil 7 einstellen. In der Neutralstellung, in der die Führungs­ ebene 39 rechtwinkelig zur Drehachse 6 ausgerichtet ist, führen die Pumpenkolben 11 keine Hubbewegung aus. Dadurch ist der geschlossene Fluidkreislauf in Ruhe, ein Fluidtransport findet nicht statt, und da nunmehr ein starres System vorliegt, bei dem die Motorkolben 12 ebenfalls axial festgelegt sind, entsprechen die Drehzahl und Drehrichtung des Abtriebsteils 7 genau der des Rotorelements 3. Während bei dieser Konfiguration Wandler gemäß Stand der Technik weiterhin mit vollem Förder­ volumen arbeiten, ist das erfindungsgemäße Fördervolumen hier gleich null.
Wird die Schiefscheibe 35 ausgehend von der Neutralstellung in die eine oder andere Richtung um die Schwenkachse 40 gekippt, dann stellt sich zwischen dem Abtriebsteil 7 und dem Rotorelement 3 eine Drehzahldifferenz ein. Abhängig davon, in welche Richtung das Verschwenken erfolgt, ergibt sich hierbei eine Erhöhung der Abtriebsdrehzahl oder eine Verringerung der Abtriebsdrehzahl gegenüber der Antriebsdrehzahl. Dies hängt auch von der Neigung der Führungsebene 39′ der Taumelscheibe 43 ab. Erfolgt die Verschwenkung der Schiefscheibe 35 in eine Richtung, daß sich die Neigung der Führungsebene 39 derjenigen der Führungsebene 39′ annähert, so nimmt die Drehzahl zu bis sie bei gleicher Neigung und damit parallelen Führungsebenen 39, 39′ das Doppelte der Antriebsdrehzahl beträgt. Bei ent­ gegengesetzt erfolgender Verstellung der Schiefscheibe 35 nimmt die Abtriebsdrehzahl ab, bis sie bei exakt entgegengesetzt geneigten Führungsebenen 39, 39′ gleich null ist. Es versteht sich bei alledem, daß die Normalenvektoren der beiden Führungs­ ebenen 39, 39′ unabhängig von der relativ zueinander einge­ nommenen Neigung der Führungsebenen zweckmäßigerweise in einer gemeinsamen Ebene verlaufen, die auch die Drehachse 6 oder eine zu dieser parallelen Achse enthält.
Bei alledem läßt sich festhalten, daß das Verhältnis zwischen der Abtriebsdrehzahl und der Antriebsdrehzahl abhängig ist insbesondere von der Querschnittsfläche der Kolben 11, 12, den Neigungswinkeln der beiden Scheiben 35, 42, der Kolbenan­ zahl und dem Kolbenteilkreisdurchmesser. Im Betrieb läßt sich das Drehzahlverhältnis zweckmäßigerweise über das Gestänge 41 und die Schiefscheibenneigung variieren. Dabei ist eine Änderung des Übersetzungsverhältnisses sowohl im Stillstand als auch im Betrieb stufenlos möglich. Problemlos läßt sich das Getriebes in beiden Drehrichtungen betreiben, ohne daß hierdurch das Übersetzungsverhältnis beeinflußt wird.
Was die Steuerventile 54 bzw. Steuerschieber anbelangt, so läßt sich deren Hub durch das Maß der Exzentrizitäten e1, e2 festlegen. Die Zwangsführungseinrichtungen 57, 58 sind dabei insbesondere derart ausgestaltet, daß die Steuerschieber sinusförmige Stellbewegungen ausführen.
Vorteilhaft ist weiterhin, daß das außen am Abtriebsteil 7 abgreifbare Drehmoment im linearen Verhältnis zum Förderdruck der Verdrängereinheiten 50 steht.
Nochmals Wesentliches kurz zusammengefaßt, bleibt festzuhalten, daß der als Rotorelement 3 bezeichnete, als Baueinheit ausge­ führte Pumpen- und Motorenrotor im Betrieb mit insbesondere konstanter Antriebsdrehzahl um die gemeinsame Längsachse 6 dreht. Das zum Beispiel als Hohlachse ausgebildete Lagerteil 46 ist extern gehalten, so daß es sich im Betrieb im Stillstand mit Drehzahl Null befindet. Das Gestänge 41 der in entsprechen­ der Weise ebenfalls stillstehenden Schiefscheibe 35 ist vorzugsweise durch das Lagerteil 46 hindurch aus dem Gehäuse 8, 9 herausgeführt. Die Kolben 11, 12 einschließlich ihrer Steuerventile 45 rotieren zunächst mit Antriebsdrehzahl. Infolge der Fluidfüllung über den Versorgungskanal 24 werden alle Kolben 11, 12 gegen ihre jeweilige Abstützung (Führungs­ einrichtungen 34, 42) gedrückt, wobei Axialwälzlager vermitteln können. Bei einer Schrägstellung der auch als Schwenkscheibe bezeichenbaren Schiefscheibe 35 dergestalt, daß ihre Führungs­ ebene 39 mit der Drehachse 6 einen Winkel ungleich 90° bildet, entsteht pumpenseitig eine Pumpwirkung und es wird je nach Drehrichtung des Motorelements 3 und in Abhängigkeit von der Neigung der Schiefscheibe 35 Fluid zwischen den beiden Ringkanälen 72, 73 gepumpt bzw. gesaugt. Der somit zirkulierende Fluidstrom bewirkt eine formschlüssige Kolbenbewegung, wobei der Kolbenlängshub unter Vermittlung der Führungsbahnen 36, 36′ das Abtriebsteil 7 in eine Drehbewegung relativ zur Antriebsdrehbewegung versetzen. Der Schrägstell­ winkel der Schiefscheibe 35 sowie die einmalig festgelegte Geometrie der Kolbendurchmesserverhältnisse, des Taumelscheiben­ durchmessers und die für die Betätigung der Steuerventile maßgebliche Steuerzeit bzw. Steuergeometrie sind insbesondere diejenigen Faktoren, die bestimmen, ob die letztlich erhaltene Abtriebsdrehzahl höher oder niedriger als die Antriebsdreh­ zahl ist.
Weitere Vorteile der Erfindung bestehen darin, daß das Getriebe als Zwischenglied für beliebige Kombinationen von Antriebsaggregaten und Arbeitsmaschinen wie Ventilatoren, Werkzeugmaschinen verwendbar ist. Das Drehzahlverhältnis ist innerhalb des vorgegebenen Bereiches stufenlos wählbar, wobei bei Bedarf ein Stellmotor verwendbar ist. Die beim Ausführungsbeispiel gezeigte geschlossene Bauweise gewähr­ leistet optimalen Schutz vor Feuchte- und Schmutzeinfluß, wobei auf der Antriebsseite 4 zwischen dem Deckel 9′ und der Hohlwelle 5 geeignete Dichtelemente 79 zusätzlich verwendbar sind. Es kann ferner ohne großen Aufwand ein Überlastungs­ schutz eingebaut werden. Die Montage ist einfach und die Bauweise kompakt, und wird das Getriebe auf eine Antriebs­ welle aufgesteckt, so kann ein Ventilatorlaufrad oder der­ gleichen unmittelbar angetrieben werden. In Verbindung mit einem elektrischen Antriebsmotor kann der vorhandene Fluid- Kreislauf auch erweitert und zur gleichzeitigen Kühlung des Antriebsaggregats benutzt werden. Ist bereits eine Hydraulik­ anlage vorhanden, läßt sich das Getriebe problemlos mit deren Kreislauf in Reihe schalten. Da beim Ausführungsbeispiel die Wärmeabgabe über das relativ große, umlaufende und zylind­ rische Gehäuse 8, 9, 9′ erfolgt, ist eine optimale Kühlung gegeben.
Abschließend sei nochmals darauf hingewiesen, daß sich das Getriebe auch für den Betrieb bei variabler Antriebsdrehzahl und konstanter Abtriebsdrehzahl eignet, zum Beispiel im Zusammenhang mit Fahrzeugmotoren, wobei gleichzeitig ein Generator angetrieben wird, dessen Frequenz konstant sein muß. Überhaupt läßt sich mit dem Getriebe jede beliebige Kraftmaschine mit jeder beliebigen Arbeitsmaschine koppeln und jedes Leistungsprogramm fahren. Durch die Auswahl insbesondere der Kolbendurchmesser, der Kolbenanzahl und des Bereiches der Neigungswinkel der Führungseinrichtung für die Kolben kann das Drehzahl-Drehmoment-Verhältnis auf jeden erforderlichen Wert festgelegt werden. Sind beispielsweise die geometrischen Verhältnisse von Pumpen- und Motorteil identisch (Verhältnis 1 : 1), dann läßt sich eine Abtriebs­ drehzahl realisieren, die zwischen dem Wert 0 und dem zwei­ fachen der Antriebsdrehzahl, je einschließlich, liegt, und zwar in beiden Drehrichtungen. Sämtliche Bewegungsabläufe sind vorzugsweise auf eine Sinus-Funktion abgestimmt, was vor allem eine sehr gute Laufruhe zur Folge hat.
Die Anordnung der Arbeits- und Rückfluß-Ringkanäle kann auch zentral im Rotorteil erfolgen, in welchem Falle die Bohrungen (70, 71) entfallen, was eine einfachere Herstellung ermög­ licht. Letztlich ist es auch möglich, die radial ausgerichtete Steuereinrichtung in axialer Bauart (Taumelscheibe) auszu­ führen, die Steuerkurven für die in diesem Falle zweckmäßiger­ weise axial ausgerichteten Ventilschieber werden hierbei zweckmäßigerweise wie die Führungsflächen für die Kolben an einer Taumelscheibe oder dergleichen Führungseinrichtung vor­ gesehen.

Claims (15)

1. Hydrostatisches Axialkolbengetriebe mit innerer Leistungsverzweigung, mit einem Rotorelement (3), das einen mittels eines Antriebsaggregats zu einer Rotations­ bewegung antreibbaren Pumpenrotor und einen drehfest mit diesem verbundenen Motorrotor aufweist, mit im Pumpenrotor und im Motorenteil um die jeweilige Drehachse verteilt angeordneten einander entgegengesetzten Axialseiten (4, 13) des Rotorelementes (3) zugeordneten Pumpen- bzw. Motorkolben (11, 12), die bei der Rotation des Rotorelements (3) eine hin- und hergehende Hubbewegung ausführen können, hinsichtlich derer sie an einer Pumpen­ kolben-Führungseinrichtung (34) und an einer Motorkolben-Führungseinrichtung (42) zwangsgeführt sind, wobei der Neigungswinkel zwischen dem jeweiligen Rotor und der zugehörigen Führungseinrichtung (34, 42) den Hubweg der Kolben (11, 12) bei der Rotation bestimmt, welche Kolben (11, 12) jeweils mit einem im Rotorelement (3) ausgebildeten, im Betrieb ein Fluid enthaltenden und im Rahmen der Hubbewegung des zugeordneten Kolbens hinsichtlich seines Volumens veränderlichen Förderraum (23, 23′, 23′′) kommunizieren, wobei die Förderräume (23, 23′) des Pumpenrotors mit denjenigen (23, 23′′) des Motorenrotors derart verbindbar sind, daß Fluid vom Pumpenteil zum Motorteil gefördert werden kann, wozu jeder Förderraum (23, 23′, 23′′) mit einem Einlaßkanal (26, 29) und einem Auslaßkanal (27, 28) in Verbindung steht und die Einlaßkanäle (26) der pumpenseitigen Förder­ räume (23, 23′) mit den Auslaßkanälen (27) der motorseitigen Förderräume (23, 23′′) und die Auslaßkanäle (28) der pumpen­ seitigen Förderräume (23, 23′) mit den Einlaßkanälen (29) der motorseitigen Förderräume (23, 23′′) über mit dem Rotorelement (3) drehfest verbundene Kanäle (68, 68′, 69, 69′, 70, 71) kommunizieren, und wozu ferner den jeweils einen Kolben (11 bzw. 12) und zugehörigen Förderraum (23, 23′ bzw. 23, 23′′) umfassenden Verdrängereinheiten (50) eine die Kanalverbindung beherrschende Steuerventileinrichtung (49, 54) zugeordnet ist, die derart zwangsgesteuert ist, daß zum einen im Sinne einer Volumenverringerung arbeitende Verdrängereinheiten (50) einlaßseitig jeweils abgesperrt werden, während auslaßseitig eine Freigabe des Fluiddurchgangs erfolgt und zum anderen im Sinne einer Volumenvergrößerung arbeitende Verdrängereinheiten (50) auslaßseitig jeweils abgesperrt werden, während einlaßseitig eine Freigabe des Fluiddurchgangs erfolgt, wobei aus pumpenseitigen Förderräumen (23, 23′) verdrängtes Fluid unter Verdrängung der zugeordneten Motorkolben (12) in motorseitige Förderräume (23, 23′′) strömt und aus motorseitigen Förderräumen (23, 23′′) ausströmendes Fluid in die pumpenseitigen Förderräume (23, 23′) gelangt, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorkolben-Führungseinrichtung (42) gegenüber dem Rotorelement (3) drehbar angeordnet und zugleich drehfest mit dem Abtriebsteil (7) verbunden ist, daß das Abtriebsteil (7) von einem das Rotorelement (3) radial außen umschließenden, nach Art eines Außenläufers ausgebildeten Gehäuseteil (8) gebildet ist, und daß die beiden Sätze von pumpen- und motorseitigen Verdrängereinheiten (50) einander gegenüber in Umfangsrichtung des Rotorelementes (3) versetzt und gleichzeitig sich axial überlappend am Rotorelement (3) angeordnet sind.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenkolben-Führungseinrichtung (34) eine sogenannte Schiefscheibe (35) aufweist, dergegenüber das Rotorelement (3) drehbar ist und die sich an einem Lagerteil (46) ortsfest abstützt.
3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotorelement (3) an einem gleichzeitig die feststehende Pumpenkolben-Führungseinrichtung (34) bzw. deren Schiefscheibe (35) tragenden Lagerteil (46) drehgelagert ist.
4. Getriebe nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerteil (46) in eine zentrale Ausnehmung (47) des Rotorelements (3) hineinragt.
5. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpenkolben-Führungseinrichtung (34) an einem ortsfesten Lagerteil (46) um eine quer und insbesondere rechtwinkelig zur Drehachse (6) des Rotorelements (3) verlaufende Schwenkachse (40) verstellbar angeordnet ist und mit einem durch das Lagerteil (46) nach außen geführten Verstellgestänge (41) verbunden ist.
6. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorkolben-Führungseinrichtung (42) eine gegenüber dem Rotorelement (3) drehbare sogenannte Taumelscheibe (43) aufweist, die eine von den Motorkolben (12) bei der Rotation des Rotorelements (3) mit ihrem dem jeweiligen Förderraum (23, 23′′) abgewandten axialseitigen Bereich (37′) durchlaufende Führungsbahn (36′) besitzt.
7. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung (49) pro Verdrängereinheit (50) mindestens ein Steuerventil (54) aufweist, das im Rotorelement (3) mit diesem mitdrehbar angeordnet ist und das ein sowohl den Einlaß als auch den Auslaß des zugehörigen Förderraumes (23) beherrschendes, insbesondere als Schieber bzw. Kolben ausgebildetes Ventilglied (55) umfaßt.
8. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Zwangssteuerung der Steuerventileinrichtung (49) deren Steuerventile (54) mit mindestens einer Zwangsführungseinrichtung (57, 58) zusammenarbeiten, die mit der Pumpenkolben- Führungseinrichtung (34) bzw. deren Schiefscheibe (35) und/oder der Motorkolben-Führungseinrichtung (42) bzw. deren Taumelscheibe (43) insbesondere fest verbunden ist, wobei zweckmäßigerweise eine mit den Steuerventilen (54) der Motorkolben (12) zusammenarbeitende Zwangsführungseinrichtung (58) an einem das Rotorelement (3) umgebenden und mit der Taumelscheibe (43) verbundenen Teil (7, 8) und eine mit den Steuerventilen (54) der Pumpenkolben (11) zusammenarbeitende Zwangsführungseinrichtung (57) an einem mit der Schiefscheibe (35) verbundenen und insbesondere in eine zentrale Ausnehmung (47) des Rotorelements (3) hineinragenden Teil (46) vorgesehen ist.
9. Getriebe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsrichtung der Ventilglieder (55) im wesentlichen radial mit Bezug zur Druckachse (6) des Rotorelements (3) verläuft.
10. Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Zwangsführungseinrichtung (57, 58) eine Exzenterführung ist, derart, daß die Schaltstellung der von ihr gesteuerten Steuerventile (54) von einer exzentrisch (e₁, e₂) zur Drehachse (6) des Rotorelementes (3) angeordneten Kreisbahn abgeleitet ist, an der die Steuerventile (54) unter Vermittlung der Rotor­ drehung (3) entlang laufen können.
11. Getriebe nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungsrichtung der Ventilglieder (55) axial verläuft und zur Betätigung mindestens eine nach Art einer Taumelscheibe oder Schiefscheibe ausgebildete Führungseinrichtung vorgesehen ist.
12. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Rotorelement (3) mindesten zwei sich um dessen Drehachse (6) erstreckende Ringkanäle (68, 68′, 69, 69′, 72, 73) vorgesehen sind, deren einer Arbeitsringkanal (72) die Auslaßkanäle (28) der pumpenseitigen Verdrängereinheiten (50) mit den Einlaßkanälen (29) der motorseitigen Verdrängereinheiten (50) und deren anderer Rückfluß-Ringkanal (73) die Auslaßkanäle (27) der motorseitigen Verdrängereinheiten (50) mit den Einlaßkanälen (26) der pumpenseitigen Verdrängereinheiten (50) untereinander verbindet, wobei jeder Übergang zwischen einem Ringkanal und einem der Einlaß- und Auslaßkanäle zweckmäßigerweise von einem Steuerventil (54) der Steuerventileinrichtung (49) beherrscht wird.
13. Getriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ringkanäle (72, 73) konzentrisch mit Bezug zur Drehachse (6) des Rotorelementes (3) und radial beabstandet zueinander angeordnet sind, wobei pro Ringkanal in dessen Längsrichtung, d. h. in Umfangsrichtung des Rotors, abwechselnd Einlaß- und Auslaßkanäle (26 bis 29) einmünden und die einer jeweiligen Verdrängereinheit (50) zugeordneten Übergänge zwischen einem Ringkanal (72, 73) und einem der Einlaß- und Auslaßkanäle (26 bis 29) sich insbesondere radial im wesentlichen gegenüberliegen und von einem Ventilglied (55) eines Steuerventils (54) gemeinsam beherrscht werden.
14. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die die Einlaß- und Auslaßkanäle (26 bis 29) verbindenden Kanäle (68, 68′, 69, 69′, 70 bis 73) mit einer Fluidquelle verbindbar sind, wobei in die Verbindung zweckmäßigerweise mindestens ein eine Strömung in Richtung zur Fluidquelle verhinderndes Rückschlagventil (77) eingeschaltet ist.
15. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Rotorelement (3) unmittelbar an ein Antriebsaggregat, zum Beispiel ein Elektromotor, ansetzbar ist, zu welchem Zweck es insbesondere eine auf das Antriebsteil des Antriebsaggregates aufsteckbare Hohlwelle (50) besitzt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE952322C (de) * 1952-05-13 1956-11-15 Franco Pavesi Hydraulische Kolbenpumpe, insbesondere fuer stufenlose Kraftuebertragung
JP2696520B2 (ja) * 1988-02-18 1998-01-14 本田技研工業株式会社 動力伝達装置

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