DE4343402A1 - Stufenloses hydrostatisches Leistungsverzweigungsgetriebe - Google Patents
Stufenloses hydrostatisches LeistungsverzweigungsgetriebeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein stufenloses hydrostatisches
Leistungsverzweigungsgetriebe, insbesondere den
hydrostatischen Getriebeteil dieses Getriebes, im einzelnen
mit den Merkmalen des Oberbegriffes aus Anspruch 1.
Stufenlose hydrostatische Leistungsverzweigungsgetriebe, im
folgenden nur kurz SHL-Getriebe genannt, ermöglichen den
Wechsel von Gängen ohne Zugkraftunterbrechung bei
synchronen Drehzahlen und lastfrei. Das Prinzip und der
Aufbau stufenloser hydrostatischer
Leistungsverzweigungsgetriebe sind beispielsweise aus den
Druckschriften
- 1) DE 28 10 086
- 2) DE 29 04 572 C2 bekannt.
Derartige Getriebe umfassen einen hydrostatischen und einen
mechanischen Getriebeteil, die derart miteinander gekoppelt
sind, daß die zu übertragende Leistung zu bestimmten Teilen
in den einzelnen Fahrbereichen hydraulisch und/oder
mechanisch übertragen wird. Die Leistungsverzweigung
ermöglicht es, daß der Wirkungsgrad gegenüber einem rein
mechanischen oder einem rein hydrostatischen Getriebe
wesentlich verbessert wird. Beide Hydrostatikeinheiten sind
jeweils als Pumpe und als Motor beitreibbar.
Die auf der Grundlage der konventionellen Lösungen für den
Einsatz im PKW- und NKW-Bereich bisher realisierten
Getriebe weisen gegenüber den Wandlerautomatgetrieben
wesentlich größere Bauabmessungen und ein entsprechend
erhöhtes Gewicht auf und sind kostenungünstiger.
Aufgrund günstiger Eigenschaften, wie beispielsweise ein
hohes Anlaufdrehmoment, eine größere Unempfindlichkeit des
Systems, ein großer Regelbereich bei Verstellmotoren, ein
im wesentlichen höherer Wirkungsgrad sowie die Möglichkeit
höherer Grenzdrehzahlen und Übersetzungen werden die beiden
Hydroeinheiten als Schrägachseneinheiten, die als Pumpe und
als Motor betreibbar sind, ausgeführt. Problematisch sind
jedoch auch die allgemein bei hydrostatischen Getrieben
vorherrschenden großen Abmessungen und die hohe
Geräuschemission.
Des weiteren ist eine Integration von
Schrägachsenhydrostaten in einem SHL-Getriebe-Konzept
bisher nicht derart möglich gewesen, daß auch eine optimale
Anordnung der übrigen Komponenten erfolgen konnte. Im
allgemeinen sind die Hydrostatikeinheiten in den
konventionellen Lösungen am Getriebegehäuse des
mechanischen Getriebeteils außen angeflanscht, d. h., daß
auch alle hochdruckführenden Teile außerhalb des
Getriebegehäuses angeordnet sind.
Eine Optimierung der Baugröße der Hydrostaten war bisher
nicht möglich, da die Vorgelegeübersetzungen durch die
Achsabstände und die Wellendurchmesser begrenzt wurden und
die Anfahrzugkraft als wesentliches Auslegungskriterium für
die einzusetzenden Hydroeinheiten galt. Die Realisierung
eines marktfähigen Getriebes bezüglich Baugröße und Kosten
ist somit bis jetzt nur sehr eingeschränkt möglich.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die
genannten Nachteile zu vermeiden und ein SHL-Getriebe der
eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß ein
in Baugröße und Kosten marktfähiges Getriebe realisierbar
ist. Die Abmessungen und das Gewicht des Getriebes sind
unter Verwendung marktüblicher hydrostatischer Komponenten
soweit zu reduzieren, daß diese die Größenordnung heute
marktüblicher Getriebe, beispielsweise Wandlergetriebe,
erreichen, ohne daß technische Nachteile in Kauf genommen
werden müssen. Gleichzeitig ist es für den Einsatz von SHL-
Getrieben im PKW- und NKW-Bereich von enormer Bedeutung, die
beiden Hydroeinheiten akkustisch vom Gehäuse zu entkoppeln,
um die Geräuschemmission, die vor allem durch den
hydrostatischen Getriebeteil bedingt ist, weitestgehend zu
vermindern.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind in den
Unteransprüchen wiedergegeben.
Durch die Anordnung der beiden Hydroeinheiten in
Schrägachsenbauweise derart nebeneinander, daß deren An-
bzw. Abtriebswellen (je nachdem ob als Pumpe oder Motor
betrieben) achsparallel, jedoch einander entgegengesetzt
gerichtet sind und in Richtung der Symmetrieachse der An-
bzw. Abtriebswelle einer jeden Hydroeinheit maximal um die
Länge einer Hydroeinheit zueinander versetzt sind, besteht
die Möglichkeit der Integration der Hydroeinheiten zusammen
mit dem mechanischen Getriebeteil in einem gemeinsamen
Getriebegehäuse. Der hydrostatische Getriebeteil kann im
Bereich des mechanischen Getriebeteiles angeordnet sein,
ohne daß die Abmessungen des Gesamtgetriebes in Bezug auf
den rein mechanischen Getriebeteil wesentlich vergrößert
werden. Bei den im Oberbegriff des Anspruches 1
beschriebenen Getrieben kann die Anordnung der
Hydroeinheiten im Bereich des Außenkranzes des
Planetendifferentialgetriebes erfolgen, wobei der
Achsabstand zwischen den An- bzw. Abtriebswellen der beiden
Hydroeinheiten von der Größe des
Planetendifferentialgetriebes abhängig ist.
Die Verlängerungen der Symmetrieachsen von An- bzw.
Abtriebswellen einer jeden Hydroeinheit und die durch die
Schnittpunkte der Außenkonturen einer jeden Hydroeinheit
mit den Symmetrieachsen gelegten Geraden beschreiben ein
Parallelogramm. Die energetische Kopplung der beiden
Hydroeinheiten erfolgt dabei durch Rohrleitungen, die
zwischen den beiden Hydroeinheiten derart angeordnet sind,
daß diese im wesentlichen eine Diagonale des
Parallelogrammes beschreiben.
Die Integration der Hyroeinheiten mit dem mechanischen
Getriebeteil in einem gemeinsamen Getriebegehäuse wird ein
Getriebe in kompakter Form geschaffen, in welches auch die
hochdruckführenden Teile des hydrostatischen
Getriebeteiles mit integriert sind, so daß im Fall einer
Leckage kein Öl nach außen treten kann.
Vorzugsweise sind die beiden Hydroeinheiten derart
angeordnet, daß deren Trommelachsen immer in einer
gemeinsamen Ebene liegen, wodurch die Bauhöhe des
Gesamtgetriebes und auch die Höhe der Baugruppe, zu der die
Hydroeinheiten vorteilhafterweise zusammengefaßt werden
können, minimal gehalten werden können. Um die Abmessungen
der Gesamtbaugruppe so gering wie möglich zu halten, sind
die Schrägachsenhydrostaten vorzugsweise derart zueinander
angeordnet, daß die Trommeln der Hydroeinheiten im
ausgeschwenkten Zustand zueinander hin gerichtet sind.
Eine bevorzugte Ausführung wird durch Anspruch 3
charakterisiert. Vorzugs- und sinnvollerweise werden als
Hydroeinheiten in Schrägachsenbauweise Hydroeinheiten der
gleichen Baureihe eingesetzt, d. h. die gleichen
Hydroeinheiten bezüglich Aufbau, Baugröße und Auslegung.
Die Anordnung der zweiten Hydroeinheit neben der ersten
Hydroeinheit erfolgt derart, daß zwischen beiden
Hydroeinheiten eine Achse existiert bezüglich der beide
Hydroeinheiten achssymmetrisch zueinander angeordnet sind.
Die Lage der zweiten Hydroeinheit ergibt sich dabei durch
Drehung um 180° um diese Achse, die senkrecht zu einer
durch die Symmetrieachsen der An- bzw. Abtriebswellen der
Hydroeinheiten festgelegten Ebene gerichtet ist. Die Lage
der Achse ist derart gewählt, daß beide Hydroeinheiten
unmittelbar nebeneinander ohne wesentlichen Versatz in
Richtung der Symmetrieachsen angeordnet sind.
Die Verlängerung der Symmetrieachsen der An- bzw.
Abtriebswelle einer jeden Hydroeinheit und die durch die
Schnittpunkte der Außenkonturen der Hydroeinheiten mit den
verlängerten Symmetrieachsen gelegten Geraden beschreiben
in diesem Fall ein Rechteck. Die hydraulischen
Verbindungsleitungen, vorzugsweise in Form von Rohren
ausgeführt, sind zwischen beiden Hydroeinheiten angeordnet
und beschreiben im wesentlichen eine Diagonale des
Rechteckes. Im Zusammenhang mit einem Quersteg oder den
zwischen beiden Hydroeinheiten angeordneten
Verbindungsleitungen beschreiben die beiden Hydroeinheiten
jeweils die Form eines Z′s, weshalb diese Anordnung auch
als Z-Anordnung bezeichnet werden kann. Beide
Hydroeinheiten sind parallel, jedoch seitenverkehrt
zueinander angeordnet. Die Trommelachsen liegen
vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene. Besonders positiv
an dieser Ausführung ist, daß diese Anordnung im
Gesamtgetriebe gegenüber konventionell ausgeführten
Getriebeanordnungen am wenigsten Bauraum beansprucht und
somit die Möglichkeit der Schaffung eines sehr kompakt
aufgebauten Gesamtgetriebes besteht.
Ein bedeutender Vorteil dieser Anordnung besteht weiterhin
darin, daß die beiden Hydroeinheiten zu einer Baugruppe
zusammengefaßt werden können, die als Ganzes, d. h. als eine
Baugruppe, vormontiert, geprüft und in das Getriebe
eingebaut werden kann. Die beiden Hydroeinheiten sind dazu
durch wenigstens eine Brücke bzw. einen Quersteg starr
miteinander verbunden. Die Verbindung erfolgt vorzugsweise
durch am Gehäuse angebrachte Querstege. Die gesamte
Baugruppe kann gemäß Anspruch 9 elastisch im Getriebe
aufgehangen werden.
Vorteilhaft gestaltet sich die Integration des
hydrostatischen Getriebeteiles in einem Getriebegehäuse
zusammen mit mechanischem Teil. Die hochdruckführenden
Teile sind alle im Gehäuse integriert, so daß im Fall einer
Leckage kein Öl nach außen gelangen kann. Der
hydrostatische Getriebeteil läßt sich in Form einer
Baugruppe leicht handhaben und montieren. Des weiteren
besteht aufgrund der einander entgegengesetzt gerichteten
An- bzw. Abtriebswellen der Hydroeinheiten bei Getrieben
gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 das Erfordernis des
Vorsehens wenigstens einer zusätzlichen Zwischenwelle.
Diese ermöglicht die Erhöhung der Anfahrübersetzung einer
Hydroeinheit, wodurch beide Hydrostaten letztendlich in
deren Bauabmessungen besser an das Gesamtgetriebekonzept
angepaßt werden können. Ein SHL-Getriebe mit der
erfindungsgemäßen Anordnung der Hydroeinheiten zeichnet
sich gegenüber den SHL-Getrieben mit den konventionell
angeordneten Hydroeinheiten durch geringere Abmessungen des
Gesamtgetriebes, eine geringere Geräuschemission und
geringere Kosten aus.
Die Größe der Achsabstände zwischen den Symmetrieachsen der
An- bzw. Abtriebswellen der Hydroeinheiten kann minimiert
werden, ist aber abhängig vom Aufbau des mechanischen
Getriebeteiles und der Anordnung der hydrostatischen
Getriebeteile im Gesamtgetriebe.
Unter einem weiteren Aspekt der erfindungsgemäßen Anordnung
der beiden Hydrostatikeinheiten derart nebeneinander, daß
sich die Lage der einen Hydroeinheit durch Drehung der
anderen Hydroeinheit um 180° um eine Achse, die senkrecht
zu einer durch die Symmetrieachsen der An- bzw.
Abtriebswellen der Hydroeinheiten beschriebenen Ebene
gerichtet ist, ergibt, und deren Versatz in Richtung der
Symmetrieachsen im wesentlichen Null beträgt, sowie die
Verbindung der beiden Hydroeinheiten mittels wenigstens
einem Quersteg erfolgt, kann ein rein hydrostatisches
Getriebe in sehr kompakter Form geschaffen werden. Die
Trommelachsen der einzelnen Hydroeinheiten liegen dabei in
einer Ebene. Die Baugruppe zeichnet sich durch eine
einfache und leichte Handhabung aus und kann komplett
vormontiert und geprüft bezogen werden.
Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe ist nachfolgend
anhand von Figuren erläutert. Darin sind im einzelnen
dargestellt:
Fig. 1 zeigt eine bevorzugte Anordnung zweier
Hydroeinheiten in einer Baugruppe;
Fig. 2 verdeutlicht schematisch die Ankoppelung der
Hydroeinheiten in Z-Anordnung in einem SHL-
Getriebe;
Fig. 3a bis c verdeutlichen die konstruktive Umsetzung
innerhalb des Gesamtgetriebekonzeptes gemäß Fig.
2.
Die Fig. 1 verdeutlicht eine bevorzugte Ausführung der
erfindungsgemäßen Anordnung zweier Hydrostatikeinheiten H1
und H2 in Schrägachsenbauweise und deren Zusammenfassung zu
einer Baugruppe. Die beiden vorzugsweise handelsüblichen
Hydroeinheiten H1 und H2 sind in einer Ebene E1, wie aus
Fig. 1b ersichtlich, angeordnet. Die Ebene E1 wird durch
die Symmetrieachsen A1 und A2 der An- bzw. Abtriebswellen
der einzelnen Hydroeinheiten H1 und H2 bestimmt.
Vorzugsweise sind beide Hydroeinheiten gleich ausgelegt.
Beide Hydroeinheiten sind achssymmetrisch bezüglich einer
Achse A, die senkrecht zur Ebene E1 gerichtet ist,
angeordnet, d. h. die Lage der Hydroeinheit H2 läßt sich
durch Drehung der Hydroeinheit H1 um 180° um die Achse A
beschreiben. Die Lage der Achse A ist so gewählt, daß beide
Hydroeinheiten H1 und H2 unmittelbar nebeneinander
angeordnet sind ohne Versatz in Richtung der
Symmetrieachsen ihrer An- bzw. Abtriebswellen. Die
Verlängerung der Symmetrieachsen A1 und A2 der An- bzw.
Abtriebswellen jeder Hydroeinheit H1 und H2 und die durch
die Schnittpunkte der Außenkonturen der Hydroeinheiten mit
den Symmetrieachsen gelegten Geraden G1 und G2 beschreiben
ein Rechteck. Die Trommelachsen T1 und T2 der
Hydroeinheiten H1 und H2 liegen ebenfalls in einer
gemeinsamen Ebene, die gleich der Ebene E1 ist, die durch
die Symmetrieachsen A1 und A2 der An-bzw. Abtriebswellen
der beiden Hydroeinheiten H1 und H2 beschrieben wird.
Beide Hydroeinheiten sind hydraulisch über
Verbindungsleitungen, beispielsweise in Form von
Rohrleitungen 3, miteinander gekoppelt. Diese sind zwischen
den beiden Hydroeinheiten H1 und H2 angeordnet.
Vorzugsweise sind beide Hydroeinheiten über wenigstens
einen Quersteg 7 starr miteinander zu einer baulichen
Einheit (Baugruppe 8) verbunden. Der Quersteg 7 ist jeweils
an den Gehäusen der beiden Hydroeinheiten angelenkt. Die
Ventilfunktionen sind in einem Steuerblock 6 integriert.
Dieser Steuerblock 6 ist im dargestellten Beispiel an der
Hydroeinheit H2 angeordnet, um die Ventile im Falle einer
Verschmutzung von außen zugänglich zu halten. Es besteht
jedoch auch die Möglichkeit, den Steuerblock 6 direkt in
den Rohrleitungen 3 zu integrieren.
Die gesamte Baugruppe 8 ist über elastische Elemente 4 mit
dem Getriebegehäuse, hier nicht dargestellt, verbindbar und
kann über die Kupplungen 5a und 5b mit den entsprechenden
Wellen, beispielsweise mit den Wellen des mechanischen
Getriebeteiles eines SHL-Getriebes gekoppelt werden.
Die Fig. 2 gibt schematisch die Anordnung der beiden
Hydroeinheiten in einem SHL-Getriebekonzept gemäß einem
betriebsinternen Vorschlag wieder. Das in seiner Gesamtheit
mit 10 bezeichnete Leistungsverzweigungsgetriebe besteht
aus einem hydrostatischen Getriebeteil I, umfassend die
zwei als Pumpe und Motor betreibbaren Hydroeinheiten H1 und
H2, und einem mechanischen Getriebeteil II. Auf der Seite
der Getriebeeingangswelle 11 ist eine, hier nicht
dargestellte Antriebsmaschine angeschlossen. Eine
Getriebeausgangswelle des Leistungsverzweigungsgetriebes 10
ist mit 12 bezeichnet. Zwischen Getriebeeingangswelle 11
und Getriebeausgangswelle 12 ist ein
Planetendifferentialgetriebe 13, umfassend ein großes
Sonnenrad 14, ein kleines Sonnenrad 15, Doppelplanetenräder
16 und 17, eine Stegwelle 18 und ein Hohlrad 19,
geschaltet. Das große Sonnenrad 14 ist drehfest mit der
Getriebeeingangswelle 11 verbunden. Das kleine Sonnenrad 15
ist drehfest mit einer Hohlwelle 20 verbunden, auf der
wiederum drehfest ein Zahnrad 21 angeordnet ist. Das
Zahnrad 21 kämmt mit einem drehbar auf einer Welle 22
angeordneten Zahnrad 23. Ein Zahnrad 39 ist drehfest mit
der Welle 22 verbunden und kämmt mit einem Zahnrad 40,
welches mit einer Welle 41 drehfest in Verbindung steht,
die als An- bzw. Abtriebswelle der Hydroeinheit H2
fungiert. Die Welle 22 stellt die mechanische Verbindung
als Zwischenwelle zwischen der Hydroeinheit H2 und dem
Planetendifferentialgetriebe 13 her. Weiterhin ist mit der
Welle 22 ein Zahnrad 24 mittels einer Kupplung K1 drehfest
verbindbar, das mit einem drehfest mit der
Getriebeausgangswelle 12 verbundenen Zahnrad 25 in Eingriff
steht. Mit Hilfe einer Kupplung K2 kann das Zahnrad 23 mit
der Welle 22 drehfest gekoppelt werden.
Ein Stirnrad SR1 und ein Stirnrad SR2 sind mit dem Hohlrad
19 drehfest verbunden. Das Stirnrad SR1 kämmt mit einem
Vorgelegerad VR1 und das Stirnrad SR2 über ein Umkehrrad
UR mit einem Vorgelegerad VR2. Beide Vorgelegeräder VR1 und
VR2 sind mit den Schaltkupplungen K3 und K4 wahlweise mit
einer Welle 27, die als An- bzw. Abtriebswelle der
Hydroeinheit H1 fungiert, kuppelbar.
Die Hydroeinheiten H1 und H2 sind über die
Verbindungsleitungen 28 und 29 miteinander verbunden.
Die hydrostatische Verkopplung der Hydroeinheit H1 mit H2
erfolgt durch den Steuerblock H1/H2, der zwei
Rückschlagventile 30 und 31 zur Einspeisung der Leckölmenge
und zwei Überdruckventile 32 und 33 zur
Maximaldruckbegrenzung umfaßt.
Die Ölversorgung der Hydroeinheiten erfolgt durch eine von
der Antriebsmaschine über eine Stirnradstufe 34, umfassend
ein mit der Getriebeeingangswelle 11 drehfest verbundenes
Stirnrad 35, welches mit einem mit der Antriebswelle 36
einer Speisepumpe 37 drehfest verbundenen Stirnrad 38 im
Eingriff steht, angetriebene Speisepumpe 37.
Die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 12 summiert sich aus
den Drehzahlen des großen Sonnenrades 14 und des Hohlrades
19, welche die Umlaufgeschwindigkeit der Planetenräder 16
und 17 bzw. der Stegwelle 18 festlegen.
Die beiden Hydroeinheiten H1 und H2 sind in der Draufsicht
gesehen derart angeordnet, daß deren An- bzw.
Abtriebswellen 14 und 27 zueinander entgegengesetzt
gerichtet sind, wodurch gegenüber der betriebsinternen
Lösung die weitere Zwischenstufe 39/40 integrierbar wurde.
Diese hat den Vorteil, daß die Übersetzung zur Hydroeinheit
H2 um ca. 50% erhöhbar ist, ohne daß die Grenzdrehzahlen
der Hydrostaten überschritten werden.
Die Fig. 3 verdeutlicht die konstruktive Umsetzung der
Anordnung der beiden Hydroeinheiten in einer Baugruppe 8
gemäß Fig. 1 in einem Gesamtgetriebekonzept eines
stufenlosen hydrostatischen Leistungsverzweigungsgetriebes
gemäß Fig. 2. Für gleiche Elemente sind deshalb in der
folgenden Beschreibung gleiche Bezugszeichen verwendet.
Die Fig. 3a verdeutlicht dabei die Anordnung der in Fig.
1 bereits genauer beschriebenen Baugruppe 8 in einem
Gesamtgetriebekonzept gemäß Fig. 2 in der Draufsicht,
wobei der mechanische Getriebeteil aus Gründen der
Übersichtlichkeit nicht mit dargestellt ist.
Die mittels der Querstege 7 zu einer Baugruppe 8
zusammengefaßten Hydroeinheiten H1 und H2 sind mittels der
elastischen Elemente 4a und 4b, mit einem Getriebegehäuse 9
verbunden. In diesem Getriebegehäuse 9 ist gleichfalls auch
der mechanische Getriebeteil I, der hier aus Gründen der
Übersichtlichkeit nicht mit dargestellt ist, integriert.
Die Hydroeinheiten H1 und H2 sind über die Kupplungen 5a
und 5b, die beispielsweise in Form von Bogenzahnkupplungen
ausgebildet sein können, mit den Wellen 27 und 41
gekoppelt. Über die mit diesen Wellen drehfest verbundenen
Stirnräder, welche im einzelnen nicht dargestellt sind,
sind die Hydroeinheiten mit dem
Planetendifferentialgetriebe gekoppelt.
Die Fig. 3b verdeutlicht die in Fig. 3a dargestellte
Draufsicht mit dargestellten mechanischem Getriebeteil.
Die Hydroeinheit H2 ist unterhalb der Zwischenwelle 22
angeordnet.
Die Fig. 3c verdeutlicht einen Schnitt durch das Getriebe
gemäß Fig. 3b. Aus dieser Darstellung wird ersichtlich,
daß bei Hydroeinheiten kleiner Baugröße auch die
Möglichkeit besteht, diese im wesentlichen unterhalb des
Außenkranzes des Planetendifferentialgetriebes 13
anzuordnen. Angedeutet sind hier jedoch nur die
Kopfkreisdurchmesser einzelner Elemente des
Planetendifferentialgetriebes 13. Im dargestellten Fall
erfolgt die Anordnung jedoch im Zusammenhang mit der in
Fig. 3b erfolgten Darstellung unterhalb des Hohlrades 19
und unterhalb des mit der Stegwelle 18 verbundenen
Stirnrades 25. Dies hat den Vorteil, daß der in axialer
Richtung durch den mechanischen Teil des Getriebes bereits
beanspruchten Bauraum in dieser Richtung nicht vergrößert
werden muß, wie bei einer eventuell versetzten Anordnung
von mechanischem und hydrostatischem Getriebeteil in
axialer Richtung. Beide Hydroeinheiten sind im
Getriebesumpf angeordnet.
Unter einem anderen Aspekt der Erfindung können
hydrostatische Getriebe ebenfalls in Form der hier
beschriebenen Baugruppe ausgeführt sein, wenn An- und
Abtrieb nicht sehr weit voneinander entfernt angeordnet
sind.
Claims (11)
1. Stufenloses hydrostatisch-mechanisches
Leistungsverzweigungsgetriebe, umfassend einen ersten,
mechanischen Getriebeteil und einen zweiten,
hydrostatischen Getriebeteil;
- 1.1 der mechanische Getriebeteil (II) umfaßt ein Planetendifferentialgetriebe (13), welches mindestens zwei Sonnenräder (14, 15) unterschiedlichen Durchmessers, ein Hohlrad (19) und eine Stegwelle (18), auf der Doppelplanetenräder (16, 17) (drehfest verbundene Planetenräder) angeordnet sind, die mit den Sonnenrädern (14, 15) kämmen, aufweist, wobei das große Sonnenrad (14) mit der Getriebeeingangswelle (11) und die Stegwelle (18) mit der Getriebeausgangswelle (12) verbunden ist;
- 1.2 der hydrostatische Getriebeteil (I) umfaßt zwei energetisch miteinander gekoppelte, in beiden Richtungen als Pumpe oder Motor betreibbare, verstellbare Hydroeinheiten (H1, H2), die mit dem mechanischen Teil (II) gekoppelt sind;
- 1.3 wobei in den einzelnen Betriebsbereichen das Hohlrad (19) zur Steuerung der Drehrichtung und der Drehzahl der Getriebeausgangswelle (12) mit einer ersten Hydroeinheit (H1) gekoppelt ist;
- 1.4 im ersten Betriebsbereich die zweite Hydroeinheit (H2) über ein Wechsel-Schaltelement (K1/K2) mit der Getriebeausgangswelle (12) in Antriebsverbindung steht und die erste, mit dem Hohlrad (19) verbundene Hydroeinheit (H1) als Pumpe und die zweite Hydroeinheit (H2) als Motor arbeitet;
- 1.5 die Hydroeinheiten (H1, H2) sind in Schrägachsenbauweise ausgeführt;
- 1.6 die An- bzw. Abtriebswellen (27, 41) der Hydroeinheiten (H1, H2) verlaufen parallel zueinander;
gekennzeichnet durch das folgende Merkmal:
- 1.7 beide Hydroeinheiten (H1, H2) sind innerhalb des Getriebegehäuses (9) angeordnet;
- 1.8 beide Hydroeinheiten (H1, H2) sind derart nebeneinander angeordnet, daß deren An- bzw. Abtriebswellen (27, 41) einander entgegengesetzt gerichtet sind und daß diese in Richtung der Symmetrieachsen der An- bzw. Abtriebswellen der Hydroeinheiten um maximal die Länge einer Hydroeinheit gegeneinander versetzt sind.
2. Stufenloses hydrostatisch-mechanisches
Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Trommelachsen (T1, T2) der
Hydroeinheiten (H1, H2) in einer Ebene (E1) liegen.
3. Stufenloses hydrostatisch-mechanisches
Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche
1 oder 2,
- 3.1 die Hydroeinheiten (H1, H2) sind bezüglich Baugröße und Auslegung gleich aufgebaut; gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- 3.2 die Lage der zweiten Hydroeinheit (H2) ist durch Drehung der ersten Hydroeinheit um eine Achse (A) um 180° beschreibbar;
- 3.3 die Lage der Achse (A) ist derart gewählt, daß der Versatz zwischen beiden Hydroeinheiten (H1, H2) in Richtung der Symmetrieachsen nahezu null ist.
4. Stufenloses hydrostatisch-mechanisches
Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche
1 bis 3, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
- 4.1 im ersten und zweiten Betriebsbereich durchlaufen die beiden Hydroeinheiten (H1, H2) jeweils gegensinnig zueinander ihren Stellbereich zwischen Minimal und Maximal, wobei sie beim Übergang vom ersten in den zweiten Betriebsbereich und umgekehrt jeweils ihre Funktion vertauschen;
- 4.2 das Hohlrad (19) ist mittels eines zweiten Wechsel-Schaltelementes (K3/K4) wahlweise über einen ersten Zahnradtrieb (SR1/VR1) oder einen zweiten Zahnradtrieb (SR2/UR/VR2) mit der der An- bzw. Abtriebswelle (27) der ersten Hydroeinheit (H1) koppelbar;
- 4.3 der erste Zahnradtrieb (SR1/VR1) ist derart aufgebaut, daß bei Kopplung des Hohlrades (19) mit der ersten Hydroeinheit (H1) über den ersten Zahnradtrieb (SR1/VR1) Hohlrad (19) und An- bzw. Abtriebswelle (27) der ersten Hydroeinheit (H1) einen unterschiedlichen Drehsinn aufweisen;
- 4.4 der zweite Zahnradtrieb (SR2/UR/VR2) ist derart aufgebaut, daß bei einer Kopplung mit der ersten Hydroeinheit (H1) Hohlrad (19) und An- bzw. Abtriebswelle (27) der Hydroeinheit den gleichen Drehsinn aufweisen.
5. Stufenloses hydrostatisch-mechanisches
Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem
Planetendifferentialgetriebe (13) und der zweiten
Hydroeinheit (H2) wenigstens eine zusätzliche
Stirnradstufe (39/40) vorgesehen ist.
6. Stufenloses hydrostatisch-mechanisches
Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Hydroeinheiten (H1, H2) in Einbaulage im Bereich des
Außenkranzes des Planetendifferentialgetriebes (13)
angeordnet sind.
7. Stufenloses hydrostatisch-mechanisches
Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche
1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden
Hydroeinheiten (H1, H2) miteinander starr zu einer
baulichen Einheit (8) verbunden sind.
8. Stufenloses hydrostatisch-mechanisches
Leistungsverzweigungsgetriebe nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Verbindung der Hydroeinheiten
(H1, H2) durch wenigstens einen Quersteg (7) erfolgt,
der am Gehäuse einer jeden Hydroeinheit angelenkt ist.
9. Stufenloses hydrostatisch-mechanisches
Leistungsverzweigungsgetriebe nach einem der Ansprüche
1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit (8)
elastisch im Getriebegehäuse (9) aufhängbar ist.
10. Hydrostatische Getriebeeinheit, umfassend zwei
Schrägachsenhydroeinheiten - eine erste
Schrägachseneinheit (H1) und eine zweite
Schrägachseneinheit (H2) -, die jeweils als Pumpe oder
Motor betreibbar sind, gekennzeichnet durch die
folgenden Merkmale:
- 10.1 beide Hydroeinheiten (H1, H2) sind derart nebeneinander angeordnet, daß deren An- bzw. Abtriebswellen einander entgegengesetzt gerichtet sind und deren Trommelachsen in einer gemeinsamen Ebene liegen;
- 10.2 die Anordnung der beiden Hydroeinheiten ist in Richtung der Symmetrieachsen von deren An- bzw. Abtriebswellen im wesentlichen frei von Versatz;
- 10.3 beide Hydroeinheiten sind mittels wenigstens eines Quersteges (7) starr zu einer baulichen Einheit verbunden.
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