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Die
Erfindung betrifft ein Pumpenaggregat, das mit einer Antriebsquelle
wirkverbunden ist, und über
einen Hydraulikkreislauf fluidmechanisch mit einem Aktuator bzw.
Stellglied verbunden ist, damit es durch den Aktuator Antriebsleistung
mit veränderlicher
Drehzahl abgeben kann.
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Das
hydraulische Pumpenaggregat wird auf verschiedenen Anwendungsgebieten
benutzt. Eins davon ist auf einen zusammenwirkenden Betrieb mit dem
Aktuator gerichtet, der entfernt von dem hydraulischen Pumpenaggregat
angeordnet ist. Bei dieser Anwendung sind das hydraulische Pumpenaggregat und
der Aktuator über
einen Hydraulikkreislauf derart miteinander verbunden, dass sie
zusammen einen Hauptübertragungsweg
zur Aufnahme von Antriebsleistung von einer Antriebsquelle und zur
Abgabe derselben mit veränderlicher
Drehzahl bilden.
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In
einigen Anwendungsfällen
benötigt
eine mit dem hydraulischen Pumpenaggregat ausgerüstete Leistungsübertragungskonstruktion
zusätzlich zum
Hauptübertragungsweg
einen Nebenübertragungsweg.
Eine solche Anforderung gibt es zum Beispiel bei einem Rasenmäher, bei
dem Leistung von einer gemeinsamen Antriebsquelle auf einen Fahrleistungsübertragungsweg
und einen Nebenleistungsübertragungsweg
(PTO power transmission path) aufgeteilt wird.
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Nun
wird die Anordnung beschrieben, bei der ein Hydraulikmotor als Aktuator
verwendet wird.
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Die
US Patentschriften Nr. 4,395,865 (im Folgenden '865 Patent genannt) und Nr. 5,809,756
(im Folgenden '756
Patent genannt) und andere Schrifttumsstellen zum Stand der Technik
offenbaren einen Rasenmäher,
der sowohl einen Nebenleistungsübertragungsweg
zur Aufnahme von Leistung von einem Motor und zur Abgabe derselben
an ein Mähwerk
als auch einen Fahrleistungsübertragungsweg
enthält, der
aus einem mit dem Motor wirkverbundenen hydraulischen Pumpenaggregat
und einem entfernt vom hydraulischen Pumpenaggregat angeordneten hydraulischen
Motoraggregat zum Antreiben der Antriebsräder gebildet ist.
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Insbesondere
der Rasenmäher
nach dem '865 Patent
sieht den Motor als gemeinsame Antriebsquelle mit ersten und zweiten
Abtriebswellen vor, die entsprechend mit dem hydraulischen Pumpenaggregat
und einem Mähwerk
wirkverbunden sind. Das bedeutet, dass der Fahrleistungsübertragungsweg
beim Rasenmäher
des '865 Patents
vollständig vom
Nebenleistungübertragungsweg
getrennt ist. Jedoch erfordert diese vollständige Trennung des Fahrleistungübertragungswegs
und des Nebenleistungübertragungswegs
eine große
Anzahl von Bauteilen zum getrennten Aufbau dieser Übertragungswege und
viel Raum zur Unterbringung dieser getrennten Übertragungswege. Auch erfordert
die Leistungübertragungskonstruktion
mit zwei getrennten Leistungsübertragungswegen
eine unabhängige
Steuerung zum Aktivieren und Deaktivieren der Leistungsübertragung
in jedem Übertragungsweg.
Zum Zustande bringen dieser Steuerung ist beim Rasenmäher des '865 Patents in jedem
Leistungsübertragungsweg eine
elektromagnetische Kupplung zum Aktivieren und Deaktivieren der
Leistungsübertragung
angeordnet. Die elektromagnetische Kupplung hat jedoch eine niedrige
Lebensdauer und kann daher bei jedem der Übertragungswege zu einem Mangel
an Zuverlässigkeit
führen.
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Andererseits
ist der Rasenmäher
des '756 Patents
den Motor mit einer gemeinsamen Abtriebswelle ausgestattet, auf
der eine Antriebsriemenscheibe und eine Mäherriemenscheibe gelagert sind,
so dass die Leistung über
diese gemeinsame Antriebswelle auf den Fahrleistungsübertragungsweg
und den Nebenleistungsübertragungsweg
aufgeteilt werden kann. Zum Zustande bringen dieser Anordnung muss
die gemeinsame Antriebswelle verlängert werden, was zu deren
Beaufschlagung mit einer höheren Belastung
führt.
Das '756 Patent
sagt auch nichts darüber
aus, wie die Leistungsübertragung
bei jedem Übertragungsweg
aktiviert und deaktiviert werden kann.
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Das
Dokument US 2002/0026793 A1 offenbart ein hydrostatisches Getriebe
für ein
Fahrzeug, das im Antriebsleistungsübertragungsweg zwischen einer
Antriebsleistungsquelle und einer Antriebswelle zur stufenlosen Änderung
der Geschwindigkeit des Fahrzeugs angeordnet ist. Das hydrostatische
Getriebe enthält
ein Pumpenaggregat mit einem Pumpengehäuse. Der erste Hydraulikmotor,
der mit der ersten Hydraulikpumpe fluidmechanisch verbunden ist,
und eine vom ersten Hydraulikmotor angetriebene Motorwelle sind
beide im Pumpengehäuse
aufgenommen. Zusätzlich
ist auch die erste Hydraulikpumpe im Pumpengehäuse aufgenommen.
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Die
Erfindung wurde im Hinblick auf den zuvor beschriebenen Stand der
Technik erdacht.
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Demzufolge
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Pumpenaggregat zu
schaffen, das mit einer Antriebsquelle wirkverbunden ist und fluidmechanisch über einen
Hydraulikkreislauf mit einem Aktuator verbunden ist, um durch den
Aktuator Antriebsleistung mit veränderlicher Drehzahl abzugeben,
und einen vereinfachten Aufbau aufweist, der eine Aufteilung der
Antriebsleistung von der Antriebsquelle sowohl auf einen Nebenübertragungsweg
als auch auf einen Hauptübertragungsweg
ermöglicht, den
das Pumpenaggregat im Zusammenwirken mit dem Aktuator bildet.
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Eine
andere der Erfindung zurunde liegende Aufgabe besteht darin, ein
Arbeitsfahrzeug bzw. Nutzfahrzeug mit einem vereinfachten Aufbau
zu schaffen, das sowohl einen Nebenleistungsübertragungsweg, der sich von
einer Antriebsquelle zu einem Arbeitsapparat zur Bodenbearbeitung,
wie einem Mähwerk
(im Folgenden einfach „Arbeitsapparat" genannt), erstreckt,
als auch einen Fahrleistungsübertragungsweg
enthält,
der aus einem hydraulischen Pumpenaggregat zur Aufnahme von Antriebsleistung
von einer Antriebsquelle und einem hydraulischen Motoraggregat gebildet
ist, das entfernt vom hydraulischen Pumpenaggregat angeordnet und
mit ihm fluidmechanisch verbunden ist.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung ist ein Pumpenaggregat zum Zuführen und
Ausstoßen
von Hydraulikfluid in einen und von dem Aktuator nach Aufnahme von
Antriebsleistung von einer Antriebsquelle vorgesehen, wobei der
Aktuator über
einen Hydraulikkreislauf fluidmechanisch mit dem Pumpenaggregat
verbunden ist. Das Pumpenaggregat enthält die Merkmale des Anspruchs
1.
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Mit
dem so gestalteten Pumpenaggregat ist es leicht möglich, einen
Nebenantriebsweg verringerter Größe zu bilden,
der unabhängig
vom Hauptantriebsweg gesteuert werden kann, während der Hauptantriebsweg
im Zusammenwirken mit dem Aktuator gebildet wird, der fluidmechanisch
mit dem Pumpenaggregat verbunden ist. Weil der Vorgang des Aktivierens
und Deaktivierens der Leistungsübertragung
durch den Kupplungsmechanismus durchgeführt wird, kann der Nebenübertragungsweg auch
eine verbesserte Lebensdauer aufweisen.
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Vorzugsweise
weist das Pumpengehäuse eine Öffnung auf
und das Pumpenaggregat enthält überdies
einen zentralen Abschnitt, der mit dem Pumpengehäuse zum Verschließen der Öffnung verbunden
ist, während
der erste Hydraulikpumpenaufbau an einer von dessen gegenü berliegenden
Seiten gelagert ist, wobei der Hydraulikkreislauf im zentralen Abschnitt
angeordnet ist.
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Das
Pumpenaggregat kann ferner ein Ladepumpenaggregat zum Saugen von
Hydraulikfluid aus der Hydraulikflüssigkeitswanne und Abgeben
desselben an den Hydraulikkreislauf aufweisen, wobei das Ladepumpenaggregat
mit dem Eingangselement wirkverbunden ist und an der gegenüberliegenden Seite
des zentralen Abschnitts gelagert ist.
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Mit
dem so gestalteten Pumpenaggregat kann das Ladepumpenaggregat als
Fluidversorgungsquelle zum Zuführen
unter Druck stehenden Hydraulikfluids zum Hydraulikkreislauf verwendet werden,
wodurch eine einfache Zufuhr unter Druck stehenden Hydraulikfluids
zum Hydraulikkreislauf zuwege gebracht wird.
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Das
Pumpenaggregat kann ferner einen zweiten Hydraulikpumpenaufbau aufweisen,
der mit dem Eingangselement wirkverbunden ist, wobei die Öffnung des
Pumpengehäuses
derart angepasst ist, dass der erste und der zweite Hydraulikpumpenaufbau
durch diese hindurchpassen, und der zentrale Abschnitt mit dem Pumpengehäuse zum
Schließen der Öffnung verbunden
ist, während
der erste und der zweite Hydraulikpumpenaufbau daran gelagert sind.
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Das
Nebenantriebsaggregat kann überdies einen
Bremsmechanismus zum Wegnehmen und Aufbringen von Bremskraft von
der und auf die Nebenantriebswelle in Verbindung mit der Betätigung des
Kupplungsmechanismus zum Aktivieren und Deaktivieren der Übertragung
von Antriebsleistung vom Eingangselement auf die Nebenantriebswelle aufweisen.
Mit dieser Anordnung ist es möglich,
die Nebenantriebswelle wirksam daran zu hindern, sich aufgrund von
Trägheit
weiter zu drehen, wenn die Leistungsübertragung zur Nebenantriebswelle
deaktiviert ist.
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Das
Nebenantriebsaggregat kann überdies einen
Bremsmechanismus zum Wegnehmen und Aufbringen von Bremskraft von
der und auf die Nebenantriebswelle in Verbindung mit der Betätigung des
Kupplungsmechanismus zum Aktivieren und Deaktivieren der Übertragung
von Antriebsleistung vom Eingangselement auf die Nebenantriebswelle aufweisen,
wobei der Bremsmechanismus und der Kupplungsmechanismus hydraulischen
Typs sind, der mittels durch das Ladpumpenaggregat abgegebenen Hydraulikfluids
betätigt
wird. Mit dieser Anordnung kann das Ladpumpenaggregat als Fluidversorgungsquelle
zum Zuführen
unter Druck stehenden Hydraulikfluids zum hydraulischen Kupplungsmechanismus
und hydraulischen Bremsmechanismus verwendet werden, wodurch ein
vereinfachter Aufbau sowohl des hydraulischen Kupplungsmechanismus als
auch des hydraulischen Bremsmechanismus erreicht wird.
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Das
Pumpenaggregat kann ferner eine als das Eingangselement wirkende
Antriebswelle und eine erste Pumpenwelle zum Antreiben des ersten Hydraulikpumpenaufbaus
aufweisen.
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In
dem zuvor beschriebenen Pumpenaggregat kann die Nebenantriebswelle
koaxial zur Antriebswelle angeordnet sein.
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Mit
dem so gestalteten Pumpenaggregat kann der Nebenantriebsweg von
der Antriebsquelle zum Arbeitsapparat im Wesentlichen in linearer
Form ausgebildet werden, wodurch ein vereinfachter Aufbau des Nebenübertragungsweges
und die Belegung von weniger Raum durch das Pumpenaggregat zuwege
gebracht werden.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung wird ein Nutz- bzw. Arbeitsfahrzeug
geschaffen, das die Merkmale des Anspruchs 15 enthält.
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Bei
dem so eingerichteten Arbeitsfahrzeug ist es möglich, einen Nebenantriebsweg
verringerter Größe zu bilden,
der unabhängig
vom Hauptantriebsweg gesteuert werden kann, während der Hauptantriebsweg
im Zusammenwirken mit dem Aktuator gebildet wird, der fluidmechanisch
mit dem Pumpenaggregat verbunden ist. Weil der Vorgang des Aktivierens
und Deaktivierens der Leistungsübertragung durch
den Kupplungsmechanismus durchgeführt wird, kann der Nebenübertragungsweg
auch eine verbesserte Lebensdauer aufweisen.
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Das
Arbeitsfahrzeug kann überdies
ein Ladepumpenaggregat aufweisen, das mit dem Eingangselement wirkverbunden
ist. Bei dem so eingerichteten Arbeitsfahrzeug kann das Ladepumpenaggregat
als Fluidversorgungsquelle zum Zuführen unter Druck stehenden
Hydraulikfluids zum Hydraulikkreislauf verwendet werden, wodurch
eine einfache Zufuhr unter Druck stehenden Hydraulikfluids zum Hydraulikkreislauf
zuwege gebracht wird.
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Das
Pumpenaggregat kann ferner einen zweiten Hydraulikpumpenaufbau aufweisen,
der mit dem Eingangselement wirkverbunden ist.
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Das
Nebenantriebsaggregat kann überdies einen
Bremsmechanismus zum Wegnehmen und Aufbringen von Bremskraft von
der und auf die Nebenantriebswelle in Verbindung mit der Bedienung des
Kupplungsmechanismus zum Aktivieren und Deaktivieren der Übertragung
von Antriebsleistung vom Eingangselement auf die Nebenantriebswelle aufweisen.
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Bei
dem so eingerichteten Arbeitsfahrzeug ist es möglich, die Nebenantriebswelle
wirksam daran zu hindern, sich aufgrund von Trägheit weiter zu drehen, wenn
die Leistungsübertragung
zur Nebenantriebswelle deaktiviert ist.
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Die
Antriebsquelle kann am Fahrzeugrahmen vibrationsfrei gelagert sein,
während
das Pumpenaggregat starr am Fahrzeugrahmen gelagert ist und die
Antriebsquelle mit dem Eingangselement über eine schwingungsabsorbierende Übertragungseinrichtung
wirkverbunden ist.
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Die
Antriebsquelle kann am Fahrzeugrahmen vibrationsfrei gelagert sein,
während
das Pumpenaggregat integral mit der Antriebsquelle verbunden ist.
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Das
Pumpenaggregat kann ferner eine als das Eingangselement wirkende
Antriebswelle und eine erste Pumpenwelle aufweisen, die mit der
Antriebswelle wirkverbunden und zum Antreiben des ersten Hydraulikpumpenaufbaus
eingerichtet ist.
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Die
Nebenantriebswelle kann koaxial zur Antriebswelle angeordnet sein.
Bei dieser Anordnung kann der Nebenantriebsweg von der Antriebsquelle zum
Arbeitsapparat im Wesentlichen in linearer Form ausgebildet werden,
wodurch ein vereinfachter Aufbau des Nebenübertragungsweges und die Belegung
von weniger Raum durch das Pumpenaggregat zuwege gebracht werden.
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Bei
dem so eingerichteten Arbeitsfahrzeug kann die Nebenantriebswelle
eine Achse aufweisen, die an der gleichen Stelle in Richtung der
Fahrzeugbreite angeordnet ist wie eine Achse der Antriebswelle und
im Wesentlichen rechtwinklig zur Achse der Antriebswelle angeordnet
ist.
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Das
Pumpenaggregat kann ferner eine erste Pumpenwelle aufweisen, die
als das Eingangselement wirkt und zum Antreiben des ersten Hydraulikpumpenaufbaus
eingerichtet ist. Die erste Pumpenwelle kann im Wesentlichen parallel
zur Nebenantriebswelle angeordnet sein. Als Alternative dazu kann
die erste Pumpenwelle im Wesentlichen rechtwinklig zur Nebenantriebswelle
angeordnet sein.
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In
der Zeichnung zeigen:
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1A und 1B eine
Seitenansicht beziehungsweise eine Draufsicht eines Rasenmähers, bei
dem ein Pumpenaggregat gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung verwendet wird;
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2 eine
Hydraulikkreislaufschaltung des Pumpenaggregats gemäß der ersten
Ausführungsform;
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3 eine
Draufsicht eines horizontalen Querschnitts des Pumpenaggregats gemäß der ersten
Ausführungsform;
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4 eine
vertikal geschnittene Seitenansicht des Pumpenaggregats der 3;
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5 eine
Draufsicht eines Teils eines horizontalen Querschnitts des Pumpenaggregats,
das einen hydraulischen Bremsmechanismus einer anderen Ausführungsform
aufweist;
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6 eine
Draufsicht des Rasenmähers,
bei dem das Pumpenaggregat einer zweiten Ausführungsform verwendet wird;
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7 eine
Draufsicht eines horizontalen Querschnitts des Pumpenaggregats gemäß der zweiten
Ausführungsform;
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8A und 8B eine
Seitenansicht und eine Draufsicht des Rasenmähers, bei dem das Pumpenaggregat
einer dritten Ausführungsform
verwendet wird;
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9 eine
Draufsicht eines horizontalen Querschnitts des Pumpenaggregats gemäß der dritten
Ausführungsform;
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10 eine
vertikal geschnittene Seitenansicht des Pumpenaggregats gemäß der dritten
Ausführungsform;
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11 einen
Querschnitt entlang der Linie XI-XI in 9;
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12 eine
Draufsicht des Rasenmähers, bei
dem das Pumpenaggregat gemäß einem
abgewandelten Beispiel der dritten Ausführungsform verwendet wird;
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13 eine
Draufsicht eines horizontalen Querschnitts des Pumpenaggregats gemäß dem abgewandelten
Beispiel der dritten Ausführungsform;
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14A und 14B eine
Seitenansicht und eine Draufsicht des Rasenmähers, bei dem das Pumpenaggregat
einer vierten Ausführungsform
der Erfindung verwendet wird;
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14C eine Draufsicht des Rasenmähers, bei dem das Pumpenaggregat
gemäß einem
abgewandelten Beispiel der vierten Ausführungsform verwendet wird;
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15 eine
Hydraulikkreislaufschaltung des Pumpenaggregats gemäß der vierten
Ausführungsform;
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16 eine
Draufsicht eines horizontalen Querschnitts des Pumpenaggregats gemäß der vierten
Ausführungsform;
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17 eine
vertikal geschnittene Seitenansicht des Pumpenaggregats der 16;
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18 einen
Querschnitt entlang der Linie XVIII-XVIII in 16;
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19 einen
Querschnitt entlang der Linie XIX-XIX in 16;
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20 eine
Draufsicht eines Teils eines horizontalen Querschnitts des Pumpenaggregats,
das einen hydraulischen Bremsmechanismus einer anderen Ausführungsform
aufweist;
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21A und 21B eine
Seitenansicht und eine Draufsicht des Rasenmähers, bei dem das Pumpenaggregat
einer fünften
Ausführungsform
der Erfindung verwendet wird;
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22 eine
Draufsicht eines horizontalen Querschnitts des Pumpenaggregats gemäß der fünften Ausführungsform;
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23 einen
Querschnitt entlang der Linie XXIII-XXIII in 22;
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24 einen
Querschnitt entlang der Linie XXIV-XXIV in 22;
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25A und 25B eine
Seitenansicht und eine Draufsicht des Rasenmähers, bei dem das Pumpenaggregat
einer sechsten Ausführungsform der
Erfindung verwendet wird;
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26 eine
vertikal geschnittene Seitenansicht des Pumpenaggregats gemäß der sechsten Ausführungsform;
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27 eine
Draufsicht des Rasenmähers, bei
dem das Pumpenaggregat einer siebten Ausführungsform der Erfindung verwendet
wird;
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28 eine
Draufsicht eines horizontalen Querschnitts des Pumpenaggregats gemäß der siebten
Ausführungsform
der Erfindung;
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29 eine
Draufsicht des Rasenmähers, bei
dem das Pumpenaggregat eines abgewandelten Beispiels der siebten
Ausführungsform
verwendet wird; und
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30 eine
Draufsicht eines horizontalen Querschnitts des Pumpenaggregats gemäß der siebten
Ausführungsform.
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ERSTE AUSFÜHRUNGSFORM
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Im
Folgenden wird die erste Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
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Das
erfindungsgemäße Pumpenaggregat
ist für
einen zusammenwirkenden Betrieb über
einen Hydraulikkreislauf fluidmechanisch mit einem Aktuator verbunden,
wobei der Aktuator durch die Wirkung des unter Druck stehenden Hydraulikfluids
im Hydraulikkreislauf angetrieben wird. Diese Ausführungsform
wird im Folgenden beschrieben, indem als Beispiel der Fall genommen
wird, wo ein hydraulisches Motoraggregat als Aktuator verwendet
wird.
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Die 1A und 1B sind
eine Seitenansicht beziehungsweise eine Draufsicht eines Rasenmähers (100A),
bei dem ein Pumpenaggregat 1 dieser Ausführungsform
verwendet wird. 2 ist eine Hydraulikkreislaufschaltung
des Pumpenaggregats 1. 3 und 4 sind
eine Draufsicht eines horizontalen Querschnitts beziehungsweise
eine vertikal geschnittene Seitenansicht des Pumpenaggregats dieser
Ausführungsform.
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Nun
folgt die Beschreibung des Rasenmähers 100A.
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Wie
in den 1A und 1B dargestellt ist,
weist der Rasenmäher 100A einen
Fahrzeugrahmen 110, ein Paar seitlich angeordneter Antriebsräder 120 (Hinterräder bei
dieser Ausführungsform), die
durch den Fahrzeugrahmen 110 so gelagert sind, dass sie
näher an
einer ersten Seite des Rasenmähers
(einer Rückseite
bei dieser Ausführungsform) angeordnet
sind, ein Paar seitlich angeordneter Laufräder 130, die durch
den Fahrzeugrahmen 110 so gelagert sind, dass sie näher an einer
zweiten Seite des Rasenmähers
(einer Vorderseite bei dieser Ausführungsform) angeordnet sind,
einen Arbeitsapparat 140 (ein Mähwerk bei dieser Ausführungsform),
der am Fahrzeugrahmen 110 so gelagert ist, dass er zwischen
dem Paar seitlich angeordneter Antriebsräder 120 und dem Paar
seitlich angeordneter Laufräder 130 angeordnet
ist, eine Antriebsquelle 150, die am Fahrzeugrahmen 110 so
gelagert ist, dass sie gegenüber
dem Arbeitsapparat 140 angeordnet ist, wobei die Antriebsräder 120 relativ
zur Längsrichtung
des Fahrzeugs dazwischen liegen (das bedeutet bei dieser Ausführungsform
näher zur
Rückseite
angeordnet sind), und ein erstes und zweites hydraulisches Motoraggregat 160a, 160b,
die entsprechende Motorwellen aufweisen und sowohl mit dem Paar
seitlich angeordneter Antriebsräder 120 als
auch dem Pumpenaggregat 1 dieser Ausführungsform wirkverbunden sind.
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Wie
in den 1 und 2 dargestellt
ist, ist das Pumpenaggregat dieser Ausführungsform über einen Hydraulikkreislauf
fluidmechanisch mit den hydraulischen Motoraggregaten 160a, 160b verbunden,
die entfernt vom Pumpenaggregat 1 angeordnet sind, und
ist so ausgelegt, dass es Antriebsleistung von der Antriebsquelle 150 aufnimmt
und die hydraulischen Motoraggregate 160a, 160b die
Antriebsräder 120 antreiben
lässt,
indem die hydraulische Wirkung des Hydraulikkreislaufs benutzt wird.
Das bedeutet, das Pumpenaggregat 1 bildet im Zusammenwirken
mit den hydraulischen Motoraggregaten 160a, 160b den
Fahrleistungsübertragungsweg
als Hauptübertragungsweg.
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Das
Pumpenaggregat ist auch dafür
ausgelegt, dass es Leistung vom Hauptübertragungsweg abnehmen und
dieselbe als Antriebsleistung für
den Arbeitsapparat 140 abgeben kann. Das bedeutet, das
Pumpenaggregat bildet auch einen Teil des Nebenleistungsübertragungswegs.
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Mehr
im Einzelnen weist das Pumpenaggregat 1, wie in den 3 und 4 dargestellt
ist, eine mit der Antriebsquelle 150 wirkverbundene Antriebswelle 80,
eine mit der Antriebswelle 80 wirkverbundene erste Pumpenwelle 10a,
einen durch die erste Pumpenwelle 10a antreibbaren ersten
Hydraulikpumpenaufbau 20a, eine mit der Antriebswelle 80 oder
ersten Pumpenwelle 10a wirkverbundene zweite Pumpenwelle 10b,
einen durch die zweite Pumpenwelle 10b antreibbaren zweiten
Hydraulikpumpenaufbau 20b, ein Pumpengehäuse 30 zur
Aufnahme des ersten Hydraulikpumpenaufbaus 20a und des
zweiten Hydraulikpumpenaufbaus 20b mit einer Öffnung 30a,
durch die der erste und der zweite Hydraulikpumpenaufbau 20a, 20b hinein
in das und heraus aus dem Pumpengehäuse 30 hindurchgehen,
einem mit dem Pumpengehäuse 30 verbundenen
zentralen Abschnitt 40 zum Verschließen der Öffnung 30a, während er
den ersten und den zweiten Hydraulikpumpenaufbau 20a, 20b abstützt, und
ein Nebenantriebsaggregat 50 auf, das im Pumpengehäuse 30 aufgenommen
ist. Das Pumpengehäuse 30 bildet eine
Hydraulikflüssigkeitswanne.
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Wie
in 2 dargestellt ist, sind der erste Hydraulikpumpenaufbau 20a und
der zweite Hydraulikpumpenaufbau 20b über den Hydraulikkreislauf (ein
Paar von Hydraulikleitungen 200a und ein Paar von Hydraulikleitungen 200b)
entsprechend mit dem ersten hydraulischen Motoraggregat 160a und
dem zweiten hydraulischen Motoraggregat 160b fluidmechanisch
verbunden.
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Das
Pumpenaggregat 1 dieser Ausführungsform ist so ausgelegt,
dass es das Paar von Hydraulikpumpenaufbauten 20a, 20b aufweist,
die jeweils dem Paar von seitlich angeordneten hydraulischen Motoraggregaten 160a, 160b entsprechen,
so dass das Paar von Antriebsrädern 120 mit
Drehzahlen angetrieben werden kann, die voneinander unabhängig sind.
Das bedeutet, das Pumpenaggregat 1 dieser Ausführungsform
ist so ausgelegt, dass der erste Hydraulikpumpenaufbau 20a und
der zweite Hydraulikpumpenaufbau 20b jeweils entsprechend
dem ersten hydraulischen Motoraggregat 160a und dem zweiten hydraulischen
Motoraggregat 160b eingebaut sind. Die Erfindung ist jedoch
nicht notwendigerweise auf diesen Aufbau beschränkt. Die Gestaltung mit nur
einem einzigen Hydraulikpumpenaufbau oder mit drei oder mehr Hydraulikpumpenaufbauten,
die innerhalb des Pumpengehäuses 30 aufgenommen
sind, fällt ebenfalls
in den Bereich der Erfindung. Wo das Pumpenaggregat 1 zum
Beispiel mit nur einem einzigen Hydraulikpumpenaufbau versehen ist,
ist der einzige Hydraulikpumpenaufbau über einen Hydraulikkreislauf,
der eine Fluidaufteilungseinrichtung, wie ein Stromteilerventil,
aufweist, fluidmechanisch mit dem Paar seitlich angeordneter hydraulischer
Motoraggregate 160a, 160b verbunden.
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Mindestens
einer der Hydraulikpumpenaufbauten 20a, 20b bzw.
eines der hydraulischen Motoraggregate 160a, 160b,
die fluidmechanisch entsprechend miteinander verbunden sind, ist
von dem Typ mit veränderbarer
Verdrängung,
bei dem Ansaug-/Ausstoß-Raten
durch Betätigen
eines Abgabeeinstellelements veränderbar
sind. Demgemäß kann durch
die Motorwellen der hydraulischen Motoraggregate durch Steuern des
Neigungswinkels des Abgabeeinstellelements ein Abtrieb mit veränderlicher Drehzahl
erzeugt werden. Bei dieser Ausführungsform
sind die Hydraulikpumpenaufbauten 20a, 20b vom
Typ mit veränderbarer
Verdrängung,
während die
hydraulischen Motoraggregate 160a, 160b vom Typ
mit unveränderlicher
Verdrängung
sind.
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Wie
am besten in 3 dargestellt ist, weist die
Antriebswelle 80 in Bezug auf die Leistungsübertragungsrichtung
ein stromauf gelegenes Ende (ein hinteres Ende bei dieser Ausführungsform)
auf, das durch das Pumpengehäuse 30 so
gelagert ist, dass es sich durch das Pumpengehäuse 30 nach außen erstreckt
und über
ein Schwungrad 155 mit der Antriebsquelle 150 wirkverbunden
ist. Das Schwungrad 155 kann mit einem Dämpfer 156 (1) ausgestattet sein, wodurch eine Leistungsübertragung
von der Antriebsquelle 150 zur Antriebswelle 80 ermöglicht wird,
während
die Änderung
der Winkelgeschwindigkeit der Abtriebswelle der Antriebsquelle 150 begrenzt
wird. Als Ergebnis kann die Lebensdauer der Hydraulikpumpen aufbauten 20a, 20b verlängert werden.
Dank der begrenzten Pulsation des von den Hydraulikpumpenaufbauten 20a, 20b abgegebenen
Hydraulikfluids, wird deshalb eine verbesserte Lebensdauer der hydraulischen
Motoraggregate 160a, 160b erreicht.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist, wie in 1 dargestellt ist, die
Antriebsquelle 150 auf dem Fahrzeugrahmen 110 vibrationsfrei
gelagert, während
das Pumpengehäuse 30 auf
dem Fahrzeugrahmen 110 unbeweglich gelagert ist. Diese
Anordnung verursacht eine Schwingungsdifferenz zwischen der Antriebsquelle 150 und
dem Pumpengehäuse 30.
Zum Absorbieren dieser Schwingungsdifferenz ist bei dieser Ausführungsform
die Antriebsquelle 150 durch ein vibrationsabsorbierendes
Transmissionsmittel mit der Antriebswelle 80 wirkverbunden.
Wie in 1 dargestellt ist, wird bei
dieser Ausführungsform
eine Transmissionswelle 170 mit Universalgelenken an den
entgegengesetzten Enden als vibrationsabsorbierendes Transmissionsmittel
verwendet. Stattdessen kann ein Riementrieb verwendet werden.
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Wie
in 3 dargestellt ist, ist die erste Pumpenwelle 10a so
im Pumpengehäuse 30 gelagert, dass
sie im Wesentlichen parallel zur Antriebswelle 80 angeordnet
ist, und über
eine Leistungsübertragungseinrichtung 90 mit
der Antriebswelle 80 wirkverbunden. Bei dieser Ausführungsform
enthält
die Leistungsübertragungseinrichtung 90 ein
antriebsseitiges Zahnrad 91, das relativ zur Antriebswelle 80 nicht-drehbar
angeordnet ist, und ein abtriebsseitige Zahnrad 92, das
relativ zur ersten Pumpenwelle 10a nicht-drehbar so angeordnet
ist, dass es mit dem antriebsseitigen Zahnrad 91 in kämmendem
Eingriff steht.
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Der
erste Hydraulikpumpenaufbau 20a enthält eine Kolbenbaugruppe 21a,
die durch die Drehung der Pumpenwelle 10a eine Drehbewegung
um die Achse der ersten Pumpenwelle 10a und eine der Drehbewegung
entsprechend zugeordnete wechselweise Bewegung ausführt, einen
Zylinderblock 22a, der die Kolbenbaugruppe 21a lagert,
ihr ermöglicht frei
hin- und herzugehen und drehbar und verschiebbar am zentralen Abschnitt 40 so
gelagert ist, dass er mit einem Paar von Hydraulikleitungen 200a in
Verbindung steht, und ein Abgabeeinstellelement 23a (bei
dieser Ausführungsform
eine Kombination einer beweglichen Taumelscheibe und einer Funktionsachse),
das die Hublänge
der Kolbenbaugruppe 21a gemäß dem Neigungswinkel reguliert,
um die Ansaug-/Ausstoß-Raten
der Kolbenbaugruppe 21a zu verändern. Obwohl die Hydraulikpumpenaufbauten 20a, 20b bei
dieser Ausführungsform
vom Axialkolbentyp sind, ist es möglich, dass sie vom Radialkolbentyp
sind.
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Die
zweite Pumpenwelle 10b ist im Pumpengehäuse 30 so gelagert,
dass sie im Wesentlichen parallel zur ersten Pumpenwelle 10a angeordnet
ist. Die zweite Pumpenwelle 10b ist über eine im Pumpengehäuse 30 aufgenommene Übertragungseinrichtung 60 mit
der Antriebswelle 80 oder der ersten Pumpenwelle 10a derart
wirkverbunden, dass sie synchron mit der ersten Pumpenwelle 10a drehbar ist.
Bei dieser Ausführungsform
enthält
die Übertragungseinrichtung 60 ein
erstes Zahnrad 61, das relativ nicht-drehbar auf der ersten
Pumpenwelle 10a gelagert ist, und ein zweites Zahnrad 62,
das die gleiche Zahnteilung wie das erste Zahnrad 61 aufweist
und relativ nicht-drehbar auf der zweiten Pumpenwelle 10b so
gelagert ist, dass es mit dem ersten Zahnrad 61 in kämmendem
Eingriff steht.
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Der
zweite Hydraulikpumpenaufbau 20b weist im Wesentlichen
den gleichen Aufbau auf wie der erste Hydraulikpumpenaufbau 20a,
ausgenommen, dass der zweite Hydraulikpumpenaufbau 20b durch
die zweite Pumpenwelle 10b angetrieben wird. Demzufolge
wird die ausführliche
Beschreibung des Hydraulikpumpenaufbaus 20b weggelassen.
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Wie
am besten in 3 dargestellt ist, enthält das Nebenantriebsaggregat 50 eine
Nebenantriebswelle 51 und einen hydraulischen Kupplungsmechanismus 55.
Bei dieser Ausführungsform
ist die Nebenantriebswelle 51 koaxial zur Antriebswelle 80 angeordnet
und im Pumpengehäuse 30 so
gelagert, dass sie ein äußeres Ende
aufweist. Bei dieser Ausführungsform
erstreckt sich das Ende der Nebenantriebswelle 51 in Längsrichtung
des Fahrzeugs nach vorn.
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Mehr
im Einzelnen ist die Nebenantriebswelle 51 koaxial zu Antriebswelle 80 ausgerichtet
und steht über
das antriebsseitigen Zahnrad 91, das abtriebsseitige Zahnrad 92,
die erste Pumpenwelle 10a, das erste Zahnrad 61 und
den hydraulischen Kupplungsmechanismus 55 mit der Antriebswelle 80 in Wirkverbindung,
so dass der Nebenantriebswelle 51 über den hydraulischen Kupplungsmechanismus 55 wahlweise
Antriebsleistung von der Antriebswelle 80 zugeführt wird.
Das äußere Ende
der Nebenantriebswelle 51 ist über ein vibrationsabsorbierendes
Transmissionsmittel mit einem Antriebsteil des Arbeitsapparats 140 wirkverbunden.
Bei dieser Ausführungsform
wird eine Transmissionswelle 175 mit Universalgelenken
an den entgegengesetzten Enden als vibrationsabsorbierendes Transmissionsmittel
verwendet, wie in 1 dargestellt ist.
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Die
koaxiale Anordnung der Antriebswelle 80 und der Nebenantriebswelle 51 im
Pumpenaggregat 1 dieser Ausführungsform erzielt die folgenden
Ergebnisse:
Wie in 1B dargestellt
ist kann durch die koaxiale Anordnung der Antriebswelle 80 und
der Nebenantriebswelle 51 erreicht werden, dass sich der
Nebenantriebsweg von der Antriebsquelle 150 zum Arbeitsapparat 140 linear
erstreckt und deshalb weniger Raum einnimmt.
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Wenn
die Verbindungen zwischen der Antriebsquelle 150 und der
Antriebswelle 80 und zwischen der Nebenantriebswelle 51 und
dem Arbeitsapparat 140 entsprechend durch die Transmissionswellen 170, 175 vorgenommen
werden, kann die koaxiale Anordnung der Antriebswelle 80 und
der Nebenantriebswelle 51 die auf die Verbindungsbereiche dieser
Wellen aufgebrachte Belastung verringern und deshalb eine verbesserte
Lebensdauer der Verbindungsbereiche und eine Unterbindung von Geräuschen und
Vibrationen erzielen. Besonders die Antriebswelle der Antriebsquelle 150 und
das Antriebsteil des Arbeitsapparats 140 sind unter der
Bedingung des Gewichtsausgleichs vorzugsweise entlang der Mittellängsachse
des Fahrzeugs angeordnet (siehe 1B). Wenn
bei dieser bevorzugten Anordnung die Antriebswelle 80 und
die Nebenantriebswelle 51 von der Mittellängsachse
seitlich zu einer Seite versetzt sind, müssen die Transmissionswelle 170 zwischen
der Antriebsquelle 150 und der Antriebswelle 80 oder
die Transmissionswelle 175 zwischen der Nebenantriebswelle 51 und
dem Arbeitsapparat 140 um einen Winkel relativ zur Mittellängsachse
geschwenkt werden. Zum Erreichen dieser Ausrichtung der Transmissionswelle
werden die Universalgelenke an ihren entgegengesetzten Enden benötigt, um
die Drehachse der zu übertragenden
Antriebsleistung gewaltsam zu ändern.
Dies verursacht eine hohe Belastung dieser Universalgelenke.
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Im
Gegensatz dazu ist bei dieser Ausführungsform, wie zuvor beschrieben
wurde, die Antriebswelle 80 koaxial zur Nebenantriebswelle 51 ausgerichtet.
Diese Anordnung erlaubt es, die Transmissionswellen 170, 175 parallel
zur Mittellängsachse
des Fahrzeugs auszurichten. Als Ergebnis ist es möglich, die
auf die an den Transmissionswellen 170, 175 vorgesehenen
Universalgelenke aufgebrachte Belastung zu verringern.
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Überdies
ist die Nebenantriebswelle 51 unter Berücksichtigung der Hubhöhe des Arbeitsapparats 140 vom
Antriebsteil des Arbeitsapparats 140 vertikal versetzt.
Besonders wenn sich der Arbeitsapparat 140 in einer Arbeitsstellung
befindet (einer Stellung in Kontakt mit dem Boden), ist die Transmissionswelle 175 vorwärts abwärts geneigt
(siehe 1A), während die Transmissionswelle 175 in
einer inaktiven Stellung (einer hochgezogenen Stellung) horizontal angeordnet
oder vorwärts
aufwärts
geneigt ist (nicht dargestellt).
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Die
Universalgelenke können
eine Änderung des
Neigungswinkels der Transmissionswelle 175 bis zu einem
gewissen Ausmaß erlauben.
Wenn jedoch die Nebenantriebswelle 51 und das Antriebsteil
des Arbeitsapparats 140 in seitlicher Richtung des Fahrzeugs
zueinander versetzt sind, werden in den Universalgelenken sowohl
eine seitliche Biegung als auch eine vertikale Biegung verursacht.
Als Ergebnis tritt in den Universalgelenken eine „dreidimensionale Biegung" auf. Wie zuvor beschrieben
wurde, kann im Gegensatz dazu durch die koaxiale Anordnung der Nebenantriebswelle 51 und
der Antriebswelle 80 die Möglichkeit, eine seitliche Biegung
zu verursachen, vernachlässigt
und deshalb die Verringerung der auf die Universalgelenke aufgebrachten
Belastung erreicht werden.
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Der
hydraulische Kupplungsmechanismus 55 ist dafür ausgelegt,
die Leistungsübertragung
von der Antriebswelle 80 auf die Nebenantriebswelle 51 durch
die hydraulische Wirkung wahlweise zu aktivieren und zu deaktivieren.
Wie am besten in 3 dargestellt ist, enthält der hydraulische
Kupplungsmechanismus 55 bei dieser Ausführungsform ein antriebsseitiges
Element 55a, das relativ drehbar und axial unverschiebbar
auf der Nebenantriebswelle 51 gelagert ist, während sie
mit der Antriebswelle 80 wirkverbunden ist, eine antriebsseitige
Reibplatte 55b, die relativ nicht-drehbar und axial verschiebbar am
antriebsseitigen Element 55a gelagert ist, ein abtriebsseitiges
Element 55c das relativ nicht-drehbar auf der Nebenantriebswelle 51 gelagert
ist, eine abtriebsseitige Reibplatte 55d, die relativ nicht-drehbar an
dem abtriebsseitigen Element 55c derart gelagert ist, dass
sie innerhalb eines bestimmten Bereichs axial verschiebbar ist,
ein Kupplungsdruckelement 55e, um die abtriebsseitige Reibplatte 55d nach
Aufnahme der hydraulischen Wirkung in kraftschlüssigen Engriff mit der antriebsseitigen
Reibplatte 55b zu bringen, und ein Kupplungsvorspannelement 55f um das
Kupplungsdruckelement 55e in einer Richtung weg von der
antriebsseitigen Reibplatte 55b und der abtriebsseitigen
Reibplatte 55d vorzuspannen.
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Der
so gestaltete hydraulische Kupplungsmechanismus 55 überträgt Leistung
von der Antriebswelle 80 auf die Nebenantriebswelle 51 über das
antriebsseitige Element 55a und das abtriebsseitige Element 55c,
wenn das Kupplungsdruckelement 55e durch die hydraulische
Wirkung beide Reibplatten 55b, 55d in kraftschlüssigen Engriff
miteinander gebracht hat, und deaktiviert die Leistungsübertragung
von der Antriebswelle 80 auf die Nebenantriebswelle 51,
wenn die hydraulische Wirkung nicht aufgebracht wird.
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Das
Pumpengehäuse 30 ist
so ausgelegt, dass es die ersten und zweiten Hydraulikpumpenaufbauten 20a, 20b und
den hydraulischen Kupplungsmechanismus 55 des Nebenantriebsaggregats 50 aufnehmen
kann. Mehr im Einzelnen weist das Pumpengehäuse 30 einen hohlen
Gehäusehauptteil 31 mit
ersten und zweiten Begrenzungswänden 31a beziehungsweise 31b,
die näher
an den ersten und zweiten Seiten entlang der Längsachse des Fahrzeugs (Vorder-
und Rückseiten
bei dieser Ausführungsform)
angeordnet sind und einer Umfangswand 31c auf, die sich
zwischen den Außenkanten
der ersten und zweiten Begrenzungswände 31a, 31b erstreckt.
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Die
erste Begrenzungswand 31a weist an einer ersten lateralen
Seite in Richtung der Fahrzeugbreite eine erste Öffnung 30a auf, durch
welche die ersten und zweiten Hydraulikpumpenaufbauten 20a, 20b in
den und aus dem Gehäusehauptteil 31 gebracht
werden können,
während
die zweite Begrenzungswand 31b an einer zweiten Seite in
Richtung der Fahrzeugbreite eine zweite Öffnung 30b aufweist,
durch welche das Nebenantriebsaggregat 50 in den und aus
dem Gehäusehauptteil 31 gebracht werden
kann.
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Bei
der zuvor beschriebenen Gestaltung bildet der Gehäusehauptteil 31 einen
Hydraulikpumpenaufbau-Aufnahmeraum 30A, der näher an der ersten
lateralen Seite des Fahrzeugs in Verbindung mit der ersten Öffnung 30a angeordnet
ist, und einen Hydraulikkupplungsmechanismus-Aufnahmeraum 30B,
der näher
an der zweiten lateralen Seite des Fahrzeugs in Verbindung mit der
zweiten Öffnung 30b angeordnet
ist.
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Vorzugsweise
weist der Gehäusehauptteil 31 zur
Trennung des Hydraulikpumpenaufbau-Aufnahmeraums 30A vom Hydraulikkupplungsmechanismus-Aufnahmeraum 30B eine
Trennwand 31d auf, um Metallstaub oder dergleichen, der
durch den kraftschlüssigen
Engriff zwischen den Reibplatten im hydraulischen Kupplungsmechanismus 55 erzeugt wird,
wirksam daran zu hindern, direkt in den Hydraulikpumpenaufbau-Aufnahmeraum 30A zu
strömen.
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Das
Pumpengehäuse 30 weist
ferner ein mit dem Gehäusehauptteil 31 verbundenes
Deckelelement 32 auf, um im Wesentlichen die gesamte Oberfläche der
zweiten Begrenzungswand 31b zu bedecken, die an der zweiten
Seite der Längsrichtung
des Fahrzeugs angeordnet ist, wodurch die zweite Öffnung 30b geschlossen
wird. Das Deckelelement 32 ist mit der zweiten Begrenzungswand 31b verbunden,
wobei ein Aufnahmeraum zwischen dem Deckelelement 32 und
der zweiten Begrenzungswand 31b des Gehäusehauptteils 31 gelassen
wird. Dieser Aufnahmeraum dient zur Aufnahme der Übertragungseinrichtung 90 zur
Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle 80 und der ersten
Pumpenwelle 10a (dem antriebsseitigen Zahnrad 91 und
dem abtriebsseitigen Zahnrad 92 bei dieser Ausführungsform),
so dass sie in Verbindung miteinander betätigbar sind, und der Übertragungseinrichtung 60 zur Wirkverbindung
zwischen der ersten Pumpenwelle 10a und der zweiten Pumpenwelle 10b (den
ersten und zweiten Zahnrädern 61, 62 bei
dieser Ausführungsform),
so dass sie in Verbindung miteinander betätigbar sind. Vorzugsweise sind
nicht dargestellte Filter oder Öldichtungen
entsprechend in Spielräumen
zwischen den inneren Umfängen
der ersten und zweiten Pumpenwellen-Einschublöcher, die in der zweiten Begrenzungswand 31b ausgebildet
sind, und den Außenumfängen der
Pumpenwellen 10a, 10b vorgesehen, so dass Metallstaub
oder dergleichen daran gehindert werden kann, in den Hydraulikpumpenaufbau-Aufnahmeraum 30A zu
strömen.
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Die
erste Öffnung 30a wird
durch den zentralen Abschnitt 40 verschlossen. Das bedeutet,
der zentrale Abschnitt 40 ist mit der ersten Begrenzungswand 31a so
verbunden, dass er die erste Öffnung 30a verschließt, während er
den ersten und zweiten Hydraulikpumpenaufbau 20a, 20b mit
einer dem Gehäusehauptteil 31 zugewandten
Fläche 40a abstützt.
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Vorzugsweise
weist die erste Pumpenwelle 10a ein in Bezug auf die Leistungsübertragungsrichtung
stromab gelegenes Ende auf, das sich durch den zentralen Abschnitt 40 nach
außen
erstreckt, und ein Ladepumpenaggregat 70 ist an einer Fläche 40b entgegengesetzt
zur Hydraulikpumpenlagerfläche 40a so
montiert, dass sie durch das stromab gelegene Ende der ersten Pumpenwelle 10a angetrieben wird.
So wie sie durch die Beschreibung hindurch verwendet werden, beziehen
sich die Begriffe „stromauf
und „stromab" auf die Antriebsleistungsübertragungsrichtung.
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Zum
Antreiben des Ladepumpenaggregats 70 kann die zweite Pumpenwelle 10b durch
den zentralen Abschnitt 40 hindurch verlängert werden,
damit sie ein außen
liegendes Ende aufweist, durch welches das Ladpumpenaggregat 70 angetrieben wird.
Alternativ sind sowohl die erste Pumpenwelle 10a als auch
die zweite Pumpenwelle 10b durch den zentralen Abschnitt 40 hindurch
verlängert,
damit sie entsprechende außen
liegende Enden aufweisen, so dass das Ladpumpenaggregat 70 durch
eines der beiden außen
liegende Enden angetrieben wird, während ein nicht dargestelltes
Kühlgebläse durch das
verbleibende außen
liegende Ende angetrieben wird. Das Ladpumpenaggregat 70 wird
sowohl als Fluidversorgungsquelle zum Zuführen unter Druck stehenden
Ladefluids zum Hydraulikkreislauf zwischen dem ersten und zweiten
Hydraulikpumpenaufbau 20a, 20b und den hydraulischen
Motoraggregaten 160a, 160b als auch als Fluidversorgungsquelle zum
Zuführen
von Arbeitsfluid für
den hydraulischen Kupplungsmechanismus 55 im Nebenantriebsaggregat 50 verwendet.
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Vorzugsweise
enthält
das Pumpengehäuse 30 eine
Dichtplatte 33, die mit der ersten Begrenzungswand 31a verbunden
ist. Die Dichtplatte 33 dient als Dichtungseinrichtung
zur flüssigkeitsdichten Abdichtung
einer Lagerbohrung für
die Nebenantriebswelle 51, die in der ersten Begrenzungswand 31a ausgebildet
ist, und bildet einen Teil des Hydraulikkreislaufes zur fluidmechanischen
Verbindung zwischen dem Ladepumpenaggregat 70 und dem hydraulischen
Kupplungsmechanismus 55. Das Pumpengehäuse 30 ist so durch
die entsprechenden Teile flüssigkeitsdicht
so abgedichtet, dass es zum Lagern von Hydraulikfluid im Innenraum
geeignet ist.
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Ferner
enthält
das Nebenantriebsaggregat 50 vorzugsweise einen hydraulischen
Bremsmechanismus 58, der im Verbund mit einem Kuppelvorgang des
hydraulischen Kupplungsmechanismus 55 betätigbar ist,
so dass er geeignet ist, die Nebenantriebswelle 51 wirksam
daran zu hindern, dass sie sich durch die Trägheit des mit ihr verbundenen
Arbeitsapparats 140 weiterdreht, wenn die Leistungsübertragung
durch den hydraulischen Kupplungsmechanismus 55 deaktiviert
ist.
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Der
hydraulische Bremsmechanismus 58 enthält eine Bremsscheibe 58a (ein äußerer Umfang des
abtriebsseitigen Elements 55c des hydraulischen Kupplungsmechanismus 55 bei
dieser Ausführungsform),
die relativ zur Nebenantriebswelle 51 nicht-drehbar ist,
einen Bremsschuh 58b, der so angeordnet ist, dass er mit
der Bremsscheibe 58a in kraftschlüssigen Engriff bringbar ist,
ein Bremsendruckelement 58c mit einem entfernten Ende,
das den Bremsschuh 58b trägt, und einem nahen Ende, das
axial verschiebbar in einer im Pumpengehäuse 30 vorgesehenen
Zylinderkammer 58A gelagert ist, und ein Bremsenvorspannelement 58d zum
Vorspannen des Bremsendruckelements 58c, um den Bremsschuh 58b in
kraftschlüssigen
Engriff mit der Bremsscheibe 58a zu bringen.
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Der
so gestaltete hydraulische Bremsmechanismus 58 ist ein
negatives Bremssystem. Das heißt,
wenn das Bremsendruckelement 58c der hydraulischen Wirkung
nicht ausgesetzt ist, wird der Bremsschuh 58b durch die
Vorspannkraft des Bremsenvorspannelements 58d mit der Bremsscheibe 58a in
kraftschlüssigem
Engriff gehalten, wodurch Bremskraft auf die Nebenantriebswelle 51 aufgebracht
wird. Wenn andererseits das Bremsendruckelement 58c der
hydraulischen Wirkung ausgesetzt wird, wird das Bremsendruckelement 58c gegen
die Vorspannkraft des Bremsenvorspannelements 58d vom Bremsschuh 58b wegbewegt,
wodurch keine Bremskraft auf die Nebenantriebswelle 51 aufgebracht
wird.
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Weiter
vorzugsweise wird die Zylinderkammer 58A durch die Umfangswand 31c des
Gehäusehauptteils 31 und
eine damit verbundene Abdeckung 59 gebildet. Das bedeutet,
die Zylinderkammer 58A, die Flüssigkeitsdichtigkeit bieten
soll, ist nicht im Gehäusehauptteil 31 ausgebildet
sondern in der Abdeckung 59. Wodurch es nicht erforderlich
ist, die Bearbeitungsgenauigkeit des Gehäusehauptteils 31 zu
steigern, und deshalb ist es möglich,
den Gehäusehauptteil 31 relativ
leicht durch Gießen
herzustellen.
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Das
Aufbringen der hydraulischen Wirkung auf das Bremsendruckelement 58c wird
im Verbund mit dem Aufbringen der hydraulischen Wirkung auf das
Kupplungsdruckelement 55e des hydraulischen Kupplungsmechanismus 55 durchgeführt. Das
bedeutet, wenn der hydraulische Kupplungsmechanismus 55 durch
auf das Kupplungsdruckelement 55e aufgebrachten Hydraulikdruck
in den „eingekuppelten
Zustand" gebracht
wird, wird der hydraulische Bremsmechanismus in den „Bremskraftwegnahmezustand" gebracht, weil Hydraulikdruck
auch auf das Bremsendruckelement 58c aufgebracht wird.
Wenn andererseits kein Hydraulikdruck auf das Kupplungsdruckelement 55e aufgebracht
und der hydraulische Kupplungsmechanismus in den „ausgekuppelten
Zustand" gebracht
wird, wird der hydraulische Bremsmechanismus 58 in den „Bremskraftaufbringungszustand" gebracht, weil auch
kein Hydraulikdruck auf das Bremsendruckelement 58c aufgebracht
wird.
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Wie
in 2 dargestellt ist werden insbesondere der hydraulische
Bremsmechanismus 58 und der hydraulische Kupplungsmechanismus 55 durch eine
gemeinsame Hydraulikquelle (das Ladepumpenaggregat 70 bei
dieser Ausführungsform)
so gesteuert, dass sie im Verbund miteinander betätigt werden.
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Nun
wird der Hydraulikkreislauf des Pumpenaggregats 1 unter
Bezugnahme auf die 2 und 3 beschrieben.
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Das
Ladepumpenaggregat 70 weist eine Einlassöffnung 70a,
die mit einem optionalen äußeren Behälter 300 (siehe 2)
oder dem Pumpengehäuse 30 über ein
Filter 310 (siehe 2) verbunden ist,
und eine Auslassöffnung 70b auf,
die mit einer Hauptdruckfluidleitung 320 verbunden ist.
Die Hauptdruckfluidleitung 320 ist bei einem Druckminderventil 350 zum
Einstellen des Ladedrucks in eine Ladeleitung 321 und eine
Arbeitsfluidleitung 322 aufgeteilt. Genauer sind die Hauptdruckfluidleitung 320 und
die Ladeleitung 321 entsprechend mit den stromauf und stromab
gelegenen Seiten des Druckminderventils 350 verbunden,
so dass überschüssiges Hydraulikfluid
vom Druckminderungsvorgang des Druckminderventils 350 in
die Arbeitsfluidleitung 322 strömt.
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An
die Hauptdruckfluidleitung 320 sind eine Druckeinstelleitung 323 mit
einem darin eingebauten ersten Entlastungsventil 351 und
eine Saugleitung 324 mit einem darin angeordneten Rückschlagventil 352 angeschlossen.
Die Saugleitung 324 ist vorgesehen, um das Auftreten von
Unterdruck in einem Hydraulikkreislauf zwischen den Hydraulikpumpenaufbauten 20 und
den hydraulischen Motoraggregaten 160 (dem Paar von Hydraulikleitungen 200a und
dem Paar von Hydraulikleitungen 200b bei dieser Ausführungsform)
zu verhindern, wenn ein Notfall oder dergleichen eintritt.
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Die
Ladeleitung 321 ist über
Rückschlagventile 353 entsprechend
mit dem Paar von Hydraulikleitungen 200a und dem Paar von
Hydraulikleitungen 200b verbunden. Mehr im Einzelnen weist
der zentrale Abschnitt 40 ein Paar von Hydraulikdurchlässen 201a,
die entsprechende Teile des Paares von Hydraulikleitungen 200a bilden,
und ein Paar von Hydraulikdurchlässen 201b auf,
die entsprechende Teile des Paares von Hydraulikleitungen 200b bilden, wobei
die Ladeleitung 321 mit dem Paar von Hydraulikdurchlässen 201a und
den Hydraulikdurchlässen 201b über die
Rückschlagventile 353 in
Verbindung steht (siehe 2).
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Vorzugsweise
weist jedes der Paare von Hydraulikdurchlässen 201a und jedes
der Paare von Hydraulikdurchlässen 201b jeweils
durch dieselbe Seite einer Umfangswand des zentralen Abschnitts 40 zur
Außenseite öffnende
Enden auf, um entsprechende Fluidanschlussöffnungen zur Verbindung mit den
ersten und zweiten hydraulischen Motoraggregaten 160a, 160b zu
bilden.
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Überdies
weist der zentrale Abschnitt 40 Bypassleitungen 325 zur
Verbindung zwischen den Paaren von Hydraulikdurchlässen 201a (d.h.
zwischen dem Paar von Hydraulikleitungen 200a) und zur
Verbindung zwischen den Paaren von Hydraulikdurchlässen 201b (d.h.
zwischen dem Paar von Hydraulikleitungen 200b) auf. Schaltelemente 354 zum Öffnen und
Schließen
der Verbindung zwischen dem Paar von Hydraulikleitungen 201a und
zwischen dem Paar von Hydraulikleitungen 201b sind in den
Bypassleitungen 325 derart angeordnet, dass sie von außen betätigbar sind.
Die Schaltelemente 354 werden verwendet, um zwangsläufig das
Paar von Hydraulikleitungen 200a miteinander in Verbindung
und das Paar von Hydraulikleitungen 200b miteinander in Verbindung
zu bringen, wodurch die Motorwellen der hydraulischen Motoraggregate 160a, 160b im
Fall eines Versagens des Pumpenaggregats oder dergleichen frei drehbar
sind, wo das Fahrzeug zwangsweise bewegt werden muss.
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Die
Arbeitsfluidleitung 322 steht über ein Schaltventil 360 mit
einer Kupplungsleitung 326 in Verbindung, die wiederum
mit einer Bremsleitung 327 in Verbindung steht. Demgemäß ist das
Schaltventil 360 steuerbar, um der Kupplungsleitung 326 und
der Bremsleitung 327, das heißt dem hydraulischen Kupplungsmechanismus 55 und
dem hydraulischen Bremsmechanismus 58 im Verbund miteinander,
unter Druck stehendes Hydraulikfluid von der Arbeitsfluidleitung 322 zuzuleiten
oder dessen Zufuhr zu sperren.
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Ein
zweites Entlastungsventil 361 ist zur Druckeinstellung
in der Kupplungsleitung 326 angeordnet, um den maximalen
Hydraulikdruck jeweils in der Kupplungsleitung 326 und
der Bremsleitung 327 einzustellen. Die stromab gelegene
Seite des zweiten Entlastungsventils 361 steht mit dem
Pumpengehäuse 30 in
Verbindung.
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Das
Druckminderventil 350, das Rückschlagventil 352,
das erste Entlastungsventil 351, das Schaltventil 360 und
das zweite Entlastungsventil 361 sind zum Beispiel in ein
Ladepumpengehäuse 72 des
Ladepumpenaggregats 70 eingebaut.
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Weiter
vorzugsweise ist der hydraulische Bremsmechanismus 58 mit
einer Druckspeichereinrichtung 57 zum Absorbieren von Schaltstößen versehen,
die verursacht werden, wenn der hydraulische Kupplungsmechanismus 55 vom
Zustand der abgeschalteten Leistung in den Zustand der Leistungsübertragung
umgeschaltet wird (siehe 2). Spezifisch ist das Bremsendruckelement 58c mit
einer Stange 57a, die ein innerhalb der Zylinderkammer 58A ange ordnetes
nahes Ende und ein fernes Ende aufweist, an dem der Bremsschuh 58b gelagert ist,
einer Druckaufnahmeplatte 57b, die axial verschiebbar auf
der Stange 57a gelagert und so angeordnet ist, dass sie
die Zylinderkammer 58A in eine Druckfluidbetätigungskammer
und eine Vorspannelementaufnahmekammer unterteilt, und einer Folgeplatte 57c versehen,
die axial nicht-bewegbar so auf der Stange 57a gelagert
ist, dass sie innerhalb der Vorspannelementaufnahmekammer angeordnet
ist.
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Die
Druckaufnahmeplatte 57b weist eine Öffnung 57b' zur Verbindung
zwischen der Druckfluidbetätigungskammer
und der Vorspannelementaufnahmekammer auf. Die Öffnung 57b' wird durch
die Folgeplatte 57c verschlossen, wenn sie nach Aufnahme
der Wirkung unter Druck stehenden Hydraulikfluids um einen vorbestimmten
Hub angetrieben wird.
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Die
so ausgestattete Druckspeichereinrichtung 57 kann folgende
Auswirkungen erzielen:
Wenn das Schaltventil 360 in
der Druckfluidzuführstellung
gehalten wird, um den hydraulischen Kupplungsmechanismus 55 in
den „eingekuppelten
Zustand" zu bringen,
während
der hydraulische Bremsmechanismus 58 in den „Bremskraftwegnahmezustand" gebracht wird, wird
unter Druck stehendes Hydraulikfluid in die Kupplungsleitung 326 und
die Bremsleitung 327 geleitet. In einem Anfangsstadium, in
dem die Zuführung
unter Druck stehenden Hydraulikfluids über die Bremsleitung 327 in
die Druckfluidbetätigungskammer
begonnen hat, leckt unter Druck stehendes Hydraulikfluid durch die Öffnung 57b'. Diese Leckage
ermöglicht
ein relativ allmähliches Ansteigen
des Hydraulikdrucks in der Kupplungsleitung 326 und der
Bremsleitung 327. Demgemäß wird ein relativ sanftes
Einkuppeln des hydraulischen Kupplungsmechanismus 55 erreicht.
Dann wird die Druckaufnahmeplatte 57b durch unter Druck
stehendes Hydraulikfluid angetrieben, wodurch die Öffnung 57b' geschlossen
wird. Demzufolge wird der Hydraulikdruck der Kupplungsleitung 326 und
der Bremsleitung 327 bis zu einem eingestellten Wert des
zweiten Entlastungsventils 361 gesteigert.
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Folglich
kann bei dieser Ausführungsform der
Hydraulikdruck in der Kupplungsleitung 326 allmählich gesteigert
werden, bis die Öffnung 57b' durch die Druckaufnahmeplatte 57b geschlossen wird,
nachdem sie um einen vorbestimmten Hub angetrieben wurde. Dementsprechend
ist es möglich, ein
abruptes Einkuppeln des hydraulischen Kupplungsmechanismus 55 und
damit die Abnutzung und Beschädigungen
der entsprechenden Teile zu verhindern.
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Zusätzlich zu
den zuvor beschriebenen Ergebnissen kann das so aufgebaute Pumpenaggregat 1 folgende
Ergebnisse erzielen:
Durch das Pumpenaggregat 1, das
so aufgebaut ist, dass durch Antriebsleistung von der Antriebsquelle 150 unter
Druck stehendes Hydraulikfluid in die hydraulischen Motoraggregate 160a, 160 bgeleitet
werden kann, und Antriebsleistung von der Antriebsquelle 150 durch
die Nebenantriebswelle 51 abgenommen und von ihr abgegeben
werden kann, können der
Hauptüberiragungsweg
und der Nebenübertragungsweg,
die unabhängig
voneinander gesteuert werden können,
leicht gebildet werden.
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Der
zuvor beschriebene Aufbau, welcher den innerhalb des Pumpengehäuses 30 aufgenommenen
hydraulischen Kupplungsmechanismus 55 den Nebenantriebsweg
aktivieren und deaktivieren lässt,
trägt zu
einer verbesserten Lebensdauer im Vergleich mit einem herkömmlichen
Aufbau bei, der eine elektromagnetische Kupplung die gleiche Funktion
ausführen
lässt.
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Ferner
kann der zuvor beschriebene Aufbau, bei dem die Zufuhr unter Druck
stehenden Hydraulikfluids zum hydraulischen Kupplungsmechanismus 55 durch
das Ladepumpenaggregat 70 erfolgt, das mit dem Pumpengehäuse 30 verbunden
ist und durch die erste Pumpenwelle 10a angetrieben wird,
zu einem verkürzten
Zuführkreislauf
unter Druck stehenden Fluids beitragen.
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Es
ist eine selbstverständliche
Sache, dass die entsprechenden grundlegenden Elemente des Pumpenaggregats 1 nicht
notwendigerweise auf diejenigen in dieser Ausführungsförm beschränkt sind, sondern verschiedenen
Abwandlungen oder einem Austausch gegen andere unterworfen werden
können.
Zum Beispiel kann anstelle des hydraulischen Bremsmechanismus 58 ein
hydraulischer Bremsmechanismus 58' verwendet werden, wie er in 5 dargestellt
ist. Der hydraulische Bremsmechanismus 58' enthält eine Reibungsbremsplatte 58a', die relativ nicht-drehbar
und axial verschiebbar auf der Nebenantriebswelle 51 gelagert
ist, eine fixierte Reibplatte 58b', die am Gehäusehauptteil 31 befestigt
ist, und ein Bremsendruckelement 58c', um beide Reibplatten 58a', 58b' in Kontakt
miteinander zupressen, wobei das Bremsendruckelement 58c' so ausgelegt
ist, dass es über
ein Verbindungselement 58d' im
Verbund mit dem Kupplungsdruckelement 55c betätigbar ist.
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Das
heißt,
wenn das Kupplungsdruckelement 55e durch die hydraulische
Wirkung so angetrieben wird, dass die antriebseitige Reibplatte 55b in kraftschlüssigen Engriff
mit der Reibplatte 55d der abtriebsseitigen Seite gebracht
wird, wird das Bremsendruckelement 58c' von der Reibungsbremsplatte 58a und
der fixierten Reibplatte 58b' im
Verbund mit der Bewegung des Kupplungsdruckelements 55e wegbewegt.
Wenn andererseits das Kupplungsdruckelement 55e durch die
Wirkung des Kupplungsvorspannelements 55f von der antriebsseitigen
Reibplatte 55b und der Reibplatte 55d der abtriebsseitigen
Seite wegbewegt wird, bringt das Bremsendruckelement 58c' im Verbund
mit der Bewegung des Kupplungsdruckelements 55e die Reibungsbremsplatte 58a in
kraftschlüssigen
Engriff mit der fixierten Reibplatte 58b'. Mit der Anordnung, die den so
konstruierten hydraulischen Bremsmechanismus 58' verwendet,
ist es auch möglich,
die Nebenantriebswelle 51 wirksam am Weiterdrehen infolge Trägheit zu
hindern, sogar nachdem die Leistungsübertragung zur Nebenantriebswelle
abgeschaltet ist.
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ZWEITE AUSFÜHRUNGSFORM
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Im
Folgenden wird die zweite Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. 6 ist
eine Draufsicht eines Rasenmähers 100B,
bei dem ein Pumpenaggregat 2 dieser Ausführungsform
verwendet wird, und 7 ist eine Draufsicht eines
horizontalen Querschnitts des Pumpenaggregats 2 gemäß dieser
Ausführungsform.
In der folgenden Beschreibung sind die denen der ersten Ausführungsform
entsprechenden oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen
versehen, um deren genaue Beschreibung zu überspringen.
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Während das
Pumpenaggregat 1 der ersten Ausführungsform durch den Fahrzeugrahmen 110 starr
gelagert ist, ist das Pumpenaggregat 2 dieser Ausführungsform
integral mit der Antriebsquelle 150 verbunden, wie in den 6 und 7 dargestellt ist.
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Wie
in 7 dargestellt ist, weist die Antriebsquelle 150 einen
Befestigungsflansch 151 auf, an den ein Schwungscheibengehäuse 157 angeschlossen
ist. Das Schwungscheibengehäuse 157 weist
eine mit dem Befestigungsflansch 151 verbundene und sich
in die Leistungsübertragungsrichtung (in
Längsrichtung
des Fahrzeugs bei dieser Ausführungsform)
erstreckende Umfangswand 157a und eine Begrenzungswand 157b auf,
die von einem stromab gelegenen Ende (einem vorderen Ende bei dieser
Ausführungsform)
der Umfangswand 157a wegragt.
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Der
Gehäusehauptteil 31 ist
frei vom Fahrzeugrahmen 110 über die zweite Begrenzungswand 31b mit
dem Schwungscheibengehäuse 157 verbunden.
Die zweite Begrenzungswand 31b des Gehäusehauptteils 31 ist
vorzugsweise unter Belassen eines dazwischen liegenden Raums mit
der Begrenzungswand 157b des Schwungscheibengehäuses 157 verbunden.
Der Raum dient als Aufnahmeraum für die ersten und zweiten Zahnräder 61, 62,
das antriebsseitige Zahnrad 91 und das abtriebsseitige Zahnrad 92.
Bei dieser Ausführungsform
weist die Begrenzungswand 157b des Schwungscheibengehäuses 157 eine
Ausnehmung auf, die den Aufnahmeraum bildet.
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Die
Antriebswelle 80 weist ein stromauf gelegenes Ende auf,
das direkt mit einem Abtriebsteil des Dämpfers 156 in der
Schwungscheibe 155 verbunden ist, während sie über ein Lager durch die Begrenzungswand 157b des
Schwungscheibengehäuses 157 getragen
wird. Das Bezugszeichen 152 in 7 bezeichnet
eine Abtriebswelle der Antriebsquelle 150.
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Zusätzlich zu
den Ergebnissen der ersten Ausführungsform
werden mit dem Pumpenaggregat 2 folgende Ergebnisse erzielt:
Das
Pumpenaggregat 2, das integral mit der im Fahrzeugrahmen 110 vibrationsfrei
gelagerten Antriebsquelle 150 verbunden ist, verursacht
keine Vibrationsdifferenzen zwischen der Antriebsquelle 150 und
dem Pumpenaggregat 2. Als Ergebnis ist es möglich, das
vibrationsabsorbierende Transmissionsmittel zwischen der Antriebsquelle 150 und
dem Pumpenaggregat 1, das bei der ersten Ausführungsform
verwendet wird, wegzulassen, wodurch verringerte Herstellungskosten
erreicht werden. Auch kann der Abstand zwischen der Antriebsquelle 150 und dem
Pumpenaggregat 2 verkürzt
werden. Weil Vibrationen aufgrund der Pulsation des Hydraulikfluids,
die durch den Antrieb der Hydraulikpumpenaufbauten 20a, 20b verursacht
werden, durch Verwendung eines zwischen der Antriebsquelle 150 und
dem Fahrzeugrahmen 110 angeordneten vibrationsabsorbierenden
Werkstoffs absorbiert werden, ist es unwahrscheinlich, dass Vibrationen
auf den Fahrzeugaufbau übertragen
werden, was zu einem verbesserten Fahrumfeld beiträgt.
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DRITTE AUSFÜHRUNGSFORM
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Im
Folgenden wird die dritte Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. 8A und 8B sind
eine Seitenansicht und eine Draufsicht eines Rasenmähers 100C,
bei dem ein Pumpenaggregat 3 der dritten Ausführungsform
verwendet wird. 9 und 10 sind
eine Draufsicht eines horizontalen Querschnitts und eine vertikal
geschnittene Seitenansicht des Pumpenaggregats 3 der dritten
Ausführungsform. 11 ist
ein Querschnitt entlang der Linie XI-XI in 9. In der
folgenden Beschreibung sind die denen der ersten oder zweiten Ausführungsform
entsprechenden oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen
versehen, um deren genaue Beschreibung zu überspringen.
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Bei
dem Pumpenaggregat 3 dieser Ausführungsform ist die Nebenantriebswelle
im Pumpenaggregat 1 der ersten Ausführungsform so abgewandelt,
dass sie sich in vertikaler Richtung erstreckt. Mehr im Einzelnen
enthält
das Pumpenaggregat 3 dieser Ausführungsform ein Nebenantriebsaggregat 450 anstelle
des Nebenantriebsaggregats 50 und ein Pumpengehäuse 430 anstelle
des Pumpengehäuses 30.
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Das
Nebenantriebsaggregat 450 enthält eine Nebenantriebswelle 451,
die sich vertikal erstreckt, so dass sie im Wesentlichen rechtwinklig
zur parallel zur Längsachse
des Fahrzeugs angeordneten Antriebswelle 80 angeordnet
ist und die gleiche axiale Stellung in Richtung der Breite des Fahrzeugs
einnimmt wie die Antriebswelle 80, und einen hydraulischen
Kupplungsmechanismus 455 zum aktivieren und deaktivieren
der Leistungsübertragung
von der Antriebswelle 80 auf die Nebenantriebswelle 451.
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Die
Nebenantriebswelle 451 weist ein stromab gelegenes Ende
auf, das im Pumpengehäuse 430 so
gelagert ist, dass es sich vertikal durch das Pumpengehäuse 430 und
nach außen
erstreckt. Wie am besten in den 10 und 11 dargestellt
ist, erstreckt das sich stromab gelegene Ende bei dieser Ausführungsform
vom Pumpengehäuse 430 nach unten.
Das stromab gelegene Ende der Nebenantriebswelle 451 ist über das
vibrationsabsorbierende Transmissionsmittel mit einem Antriebsteil
des Arbeitsapparats 140 auf die gleiche Weise wirkverbunden
wie bei der ersten Ausführungsform.
Bei dieser Ausführungsform
wird als vibrationsabsorbierendes Transmissionsmittel ein Riementrieb 176 verwendet (siehe 10 und 11).
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Der
hydraulische Kupplungsmechanismus 455 enthält ein antriebsseitiges
Element 455a, das relativ drehbar und axial unverschieblich
auf der Nebenantriebswelle 451 gelagert und mit der ersten Pumpenwelle 10a wirkverbunden
ist. Bei dieser Ausführungsform
ist, wie zuvor beschrieben, die Nebenantriebswelle 451 rechtwinklig
zur Antriebswelle 80 angeordnet, so dass das antriebsseitige
Element 455a mit der Antriebswelle 80 über eine
richtungsändernde
Leis tungsübertragungseinrichtung 460 wirkverbunden
ist. Bei dieser Ausführungsform
enthält die
richtungsändernde
Leistungsübertragungseinrichtung 460 ein
Kegelrad, das am antriebsseitigen Element 455a ausgebildet
ist, und ein dazwischen angeordnetes Kegelrad 463, das
relativ nicht-drehbar auf der Antriebswelle 80 in kämmendem
Eingriff mit dem Kegelrad gelagert ist. Bei dieser Ausführungsform
ist das relativ nicht-drehbar auf der Antriebswelle 80 gelagerte
antriebsseitige Zahnrad 91 so angeordnet, dass es mit dem
ersten Zahnrad 61 kämmt,
das relativ nicht-drehbar auf der ersten Pumpenwelle 10a gelagert
ist, so dass die Antriebswelle 80 und die erste Pumpenwelle 10a über das
antriebsseitige Zahnrad 91 und das erste Zahnrad 61 miteinander
wirkverbunden sind.
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Das
Pumpengehäuse 430 weist
eine abgewandelte Form auf, die sich aus einer teilweisen Abwandlung
des Pumpengehäuses 30 zur
Aufnahme des Nebenantriebsaggregats 450 ergibt. Das bedeutet,
wie am besten in den 9 und 10 dargestellt
ist, ein Gehäusehauptteil 431 im
Pumpengehäuse 430 weist
eine Zwischenwand 431d auf, die sich von der Umfangswand 31c zu
einer gegenüberliegenden
Seite des Hydraulikpumpenaufbau-Aufnahmeraums 30A erstreckt.
Die Zwischenwand 431d und das Deckelelement 32 wirken
zusammen als Lager der Antriebswelle 80. Bei dieser Ausführungsform
ist die zweite Öffnung 30b,
durch die der hydraulische Kupplungsmechanismus 455 hindurchpasst, oberhalb
der Zwischenwand 431d angeordnet (siehe 10).
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Bei
dieser Ausführungsform
enthält
das Pumpengehäuse 430 anstelle
einer Dichtplatte 33 eine Dichtkappe 433, die
mit dem Boden des Gehäusehauptteils 431 verbunden
ist. Bei dieser Ausführungsform
sind eine Druckfluidzuführleitung
zum hydraulischen Kupplungsmechanismus 455 und hydraulischen
Bremsmechanismus 58 (die Kupplungsleitung 326 und
die Bremsleitung 327) im Gehäusehauptteil 431 ausgebildet
(siehe 11). Die Arbeitsfluidleitung 322,
die sich durch das im Ladepumpenaggregat 70 angeordnete
Schaltventil 360 erstreckt, ist mit der Druckfluidzuführleitung über eine nicht
dargestellte Leitung verbunden.
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Bei
dieser Ausführungsform
können
die gleichen Ergebnisse erzielt werden, wie bei der ersten Ausführungsform.
Obwohl das Pumpengehäuse 430 bei
dieser Ausführungsform
mit einem Abstand weg von der Antriebsquelle 150 starr
am Fahrzeugrahmen 110 gelagert ist, kann das Pumpengehäuse 430 alternativ
in der gleichen Weise mit der Antriebsquelle 150 integral
verbunden sein, wir bei der zweiten Ausführungsform (siehe 12 und 13).
Während
die obigen Ausführungsformen
beschrieben wurden, indem als Beispiel der Fall genommen wurde,
wo das Pumpenaggregat in Verbindung mit der Antriebsquelle 150 eines
horizontalen Typs betrieben wird, der eine sich horizontal erstreckende
Antriebswelle aufweist, kann das Pumpenaggregat bei jeder Ausführungsform
so ausgelegt werden, dass es in Verbindung mit einer Antriebsquelle
des vertikalen Typs betrieben werden kann, der eine sich vertikal
erstreckende Antriebswelle aufweist.
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VIERTE AUSFÜHRUNGSFORM
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Im
Folgenden wird die vierte Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Die 14A und 14B sind eine
Seitenansicht und eine Draufsicht eines Rasenmähers 100D, bei dem
ein Pumpenaggregat 4 dieser Ausführungsform verwendet wird. 15 ist
eine Hydraulikkreislaufschaltung des Pumpenaggregats 4. Die 16 und 17 sind
eine Draufsicht eines horizontalen Querschnitts und eine vertikal
geschnittene Seitenansicht des Pumpenaggregats 4 gemäß dieser
Ausführungsform.
Die 18 und 19 sind Querschnitte
entlang der Linien XVIII-XVIII und XIX-XIX in 16.
In der folgenden Beschreibung sind die denen der zuvor beschriebenen
Ausführungsformen
entsprechenden oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen
versehen, um deren genaue Beschreibung zu überspringen.
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Das
Pumpenaggregat 4 dieser Ausführungsform ist ausgelegt, um
die Notwendigkeit zu übergehen,
die Antriebswelle 80 im Pumpenaggregat 1 der ersten
Ausführungsform
vorzusehen, und Antriebsleistung von der Antriebsquelle 150 der
ersten Pumpenwelle 10a zuzuführen.
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Das
bedeutet, wie in den 16 und 17 dargestellt
ist, das Pumpenaggregat 4 enthält die erste Pumpenwelle 10a,
die mit der Antriebsquelle 150 wirkverbunden ist, den ersten
Hydraulikpumpenaufbau 20a, der durch die erste Pumpenwelle 10a angetrieben
wird, den zweiten Hydraulikpumpenaufbau 20b, der durch
die zweite Pumpenwelle 10b angetrieben wird, das Pumpengehäuse 30 mit
der ersten Öffnung 30a,
durch die der erste Hydraulikpumpenaufbau 20a und der zweite
Hydraulikpumpenaufbau 20b in das Pumpengehäuse 30 hinein
und heraus passen, den zentralen Abschnitt 40, der mit
dem Pumpengehäuse 30 zum
Schließen
der ersten Öffnung 30a verbunden
ist, wobei er den ersten und zweiten Hydraulikpumpenaufbau 20a, 20b trägt, und
das Nebenantriebsaggregat 50, das im Pumpengehäuse 30 aufgenommen
ist.
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Wie
am besten in 16 dargestellt ist, ist die
erste Pumpenwelle 10a im Pumpengehäuse 30 so gelagert,
dass sich das stromauf gelegene Ende (hintere Ende bei dieser Ausführungsform)
durch das Pumpengehäuse 30 nach
außen
erstreckt und über die
Schwungscheibe 155 mit der Antriebsquelle 150 wirkverbunden
ist.
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Bei
dieser Ausführungsform
ist die Antriebsquelle 150, wie in 14 dargestellt
ist, in der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform
am Fahrzeugrahmen 110 vibrationsfrei gelagert, während das
Pumpengehäuse 30 starr
am Fahrzeugrahmen 110 gelagert ist. Demgemäß sind die
Antriebsquelle 150 und die erste Pumpenwelle 10a über das vibrationsabsorbierende
Transmissionsmittel miteinander wirkverbunden.
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Die
zweite Pumpenwelle 10b ist durch das Pumpengehäuse 30 so
gelagert, dass sie im Wesentlichen parallel zur ersten Pumpenwelle 10a angeordnet
ist. Bei dieser Ausführungsform
ist die zweite Pumpenwelle 10b mit der ersten Pumpenwelle 10a über die Übertragungseinrichtung 60 wirkverbunden, die
im Pumpengehäuse 30 angeordnet
ist, so dass sie synchron mit der ersten Pumpenwelle 10a gedreht
wird. Bei dieser Ausführungsform
enthält
die Übertragungseinrichtung 60 das
erste Zahnrad 61, das relativ nicht-drehbar auf der ersten
Pumpenwelle 10a gelagert ist, und das zweite Zahnrad 62,
das die gleiche Zahnteilung wie das erste Zahnrad 61 aufweist
und relativ nicht-drehbar auf der zweiten Pumpenwelle 10b so
gelagert ist, dass es mit dem ersten Zahnrad 61 in kämmendem
Eingriff steht.
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Der
hydraulische Kupplungsmechanismus des Pumpenaggregats 4 dieser
Ausführungsform
ist der gleiche wie der der ersten Ausführungsform, ausgenommen, dass
die Leistungsübertragung
von der ersten Pumpenwelle 10a zur Nebenantriebswelle 51 wahlweise
aktiviert und deaktiviert wird. Das heißt, der hydraulische Kupplungsmechanismus 55 dieser Ausführungsform
ist der gleiche wie der der ersten Ausführungsform, ausgenommen, dass
das antriebsseitige Element 55a nicht mit der Antriebswelle 80 sondern
der ersten Pumpenwelle 10a wirkverbunden ist.
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Der
so angeordnete hydraulische Kupplungsmechanismus 55 ermöglicht Leistungsübertragung
von der ersten Pumpenwelle 10a zur Nebenantriebswelle 51 über das
antriebsseitige Element 55a und das abtriebsseitige Element 55c,
wenn das Kupplungsdruckelement 55e die antriebsseitige Reibplatte 55b und
die abtriebsseitige Reibplatte 55d durch die hydraulische
Wirkung miteinander in kraftschlüssigen
Engriff gebracht hat, und deaktiviert die Leistungs übertragung
von der ersten Pumpenwelle 10a zur Nebenantriebswelle 51,
wenn sie der hydraulischen Wirkung nicht ausgesetzt ist.
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Das
Pumpenaggregat 4 dieser Ausführungsform enthält das Pumpengehäuse 30,
welches das gleiche ist wie das Pumpengehäuse der ersten Ausführungsform,
ausgenommen, dass die Übertragungseinrichtung 90 nicht
darin angeordnet ist. Das heißt,
bei dieser Ausführungsform
ist ein Aufnahmeraum zwischen dem Deckelelement 32 und
der zweiten Begrenzungswand 31b des Gehäusehauptteils 31 nur
zur Aufnahme der Übertragungseinrichtung 60 zur
Wirkverbindung zwischen der ersten Pumpenwelle 10a und
der zweiten Pumpenwelle 10b ausgelegt, damit sie in Verbindung
miteinander betätigbar sind.
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Das
Pumpenaggregat 4 dieser Ausführungsform erzielt die gleichen
Ergebnisse wie die erste Ausführungsform.
Auch bei dieser Ausführungsform können in
der gleichen Weise wie bei der ersten Ausführungsform verschiedene Abwandlungen
und Ersetzungen vorgenommen werden. Wie in 20 dargestellt
ist, ist es zum Beispiel möglich,
den hydraulischen Bremsmechanismus 58' anstelle des bei der ersten Ausführungsform
beschriebenen hydraulischen Bremsmechanismus 58 vorzusehen.
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Bei
dieser Ausführungsform
sind, wie am besten in 14B dargestellt
ist, die erste Pumpenwelle 10a des Pumpenaggregats 4 und
die Antriebswelle der Antriebsquelle 150 entlang der Mittellängsachse
des Fahrzeugs angeordnet. Als Ergebnis sind die Nebenantriebswelle 51,
die relativ zur Mittellängsachse
des Fahrzeugs von der ersten Pumpenwelle 10a nach einer
Seite versetzt ist, und die Antriebswelle des Arbeitsapparats 140,
der im Wesentlichen entlang der Mittellängsachse des Fahrzeugs angeordnet
ist, in Richtung der Fahrzeugbreite zueinander versetzt. Alternativ
zu dieser Anordnung ist es eine selbstverständliche Sache, die Nebenantriebswelle 51 entlang
der Mittellängsachse
des Fahrzeugs anzuordnen, wie in 14C dargestellt
ist. Wenn die Nebenantriebswelle 51 im Wesentlichen entlang
der Mittellängsachse
des Fahrzeugs angeordnet ist, ist die erste Pumpenwelle 10a unumgänglich in
Richtung der Fahrzeugbreite versetzt zur Abtriebswelle der Antriebsquelle 150 angeordnet.
Daher ist bei dieser Anordnung die erste Pumpenwelle 10a vorzugsweise über einen
Riementrieb mit der Antriebswelle der Antriebsquelle 150 wirkverbunden.
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FÜNFTE AUSFÜHRUNGSFORM
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Im
Folgenden wird die fünfte
Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Die 21A und 21B sind eine
Seitenansicht und eine Draufsicht eines Rasenmähers 100E, bei dem
ein Pumpenaggregat 5 dieser Ausführungsform verwendet wird. 22 ist
eine Draufsicht eines horizontalen Querschnitts des Pumpenaggregats 5 gemäß dieser
Ausführungsform.
Die 23 und 24 sind
Querschnitte jeweils entlang der Linie XXIII-XXIII und der Linie
XXIV-XXIV in 22. In der folgenden Beschreibung
sind die denen der zuvor beschriebenen Ausführungsform entsprechenden oder
identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, um deren
genaue Beschreibung zu überspringen.
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Das
Pumpenaggregat 5 dieser Ausführungsform ist so abgewandelt,
dass sich die Nebenantriebswelle bei einem Pumpenaggregat 4 der
vierten Ausführungsform
in vertikaler Richtung erstreckt. Mehr im Einzelnen weist das Pumpenaggregat 5 dieser
Ausführungsform
das Nebenantriebsaggregat 450 und das Pumpengehäuse 430 der
dritten Ausführungsform
im Pumpenaggregat 4 der vierten Ausführungsform auf.
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Das
so gestaltete Pumpenaggregat 5 kann die gleichen Ergebnisse
erzielen wie das Pumpenaggregat der vierten Ausführungsform.
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Es
ist eine selbstverständliche
Sache, dass das Pumpenaggregat 5 am Fahrzeugrahmen 110 so gelagert
werden kann, dass die Nebenantriebswelle 451 im Wesentlichen
in der Mitte der Breite des Fahrzeugs angeordnet ist, anstatt dass
das Pumpenaggregat 5 so am Fahrzeugrahmen 110 gelagert
ist, dass die erste Pumpenwelle 10a in Richtung der Fahrzeugbreite
an der gleichen Stelle: wie die Mittellängsachse des Fahrzeugs angeordnet
ist (siehe 21C).
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SECHSTE AÜSFÜHRUNGSFORM
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Im
Folgenden wird die sechste Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. Die 25A und 25B sind eine
Seitenansicht und eine Draufsicht eines Rasenmähers 100F, bei dem
ein Pumpenaggregat 6 dieser Ausführungsform verwendet wird. 26 ist
eine vertikal geschnittene Seitenansicht des Pumpenaggregats 6 gemäß dieser
Ausführungsform.
In der folgenden Beschreibung sind die denen der zuvor beschriebenen
Ausführungsformen
entsprechenden oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen
versehen, um deren genaue Beschreibung zu überspringen.
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Während die
Pumpenaggregate 4, 5 der vierten und fünften Ausführungsformen
jeweils so ausgelegt sind, dass sie in Verbindung mit der Antriebsquelle 150 betrieben
werden, die ein horizontaler Typ ist, der eine sich horizontal erstreckende
Abtriebswelle aufweist, ist das Pumpenaggregat 6 der sechsten
Ausführungsform
so ausgelegt, dass es in Verbindung mit der Antriebsquelle 150' betrieben wird,
die ein vertikaler Typ ist, der eine sich vertikal erstreckende
Abtriebswelle aufweist.
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Spezifisch,
wie in 26 dargestellt ist, ist die
Pumpenwelle 10a in vertikaler Richtung verlängert. Bei
dieser Ausführungsform
weist die erste Pumpenwelle 10a ein unteres Ende auf, das
sich von einem Pumpengehäuse 530 nach
unten erstreckt und über
einen Riementrieb 171 mit der Antriebsquelle 150' wirkverbunden
ist.
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Das
Pumpengehäuse 530 weist
die gleiche Konstruktion wie das Pumpengehäuse 30 in der vierten
Ausführungsform
auf, ausgenommen, dass das Pumpengehäuse 530 in einer unterschiedlichen Richtung
ausgerichtet ist. Das heißt,
dass das Pumpengehäuse 530 so
am Fahrzeugrahmen 110 befestigt ist, dass die ersten und
zweiten Begrenzungswände 31a, 31b in
der vertikalen Richtung nach oben und nach unten ausgerichtet sind.
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Die
Nebenantriebswelle 51 ist durch das Pumpengehäuse 530 so
gelagert, dass sie sich im Wesentlichen parallel zur ersten Pumpenwelle 10a erstreckt,
und weist eine untere Verlängerung
auf, die sich vom Pumpengehäuse 530 nach
unten erstreckt. Bei dieser Ausführungsform
ist die untere Verlängerung
der Nebenantriebswelle 51 über den Riementrieb 176 mit
dem Arbeitsapparat 140 wirkverbunden.
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Bei
der so gestalteten sechsten Ausführungsform
können
die gleichen Ergebnisse erzielt werden, wie bei den vierten und
fünften
Ausführungsformen.
Während
bei dieser Ausführungsform
die Nebenantriebswelle 51 so angeordnet ist, dass sie sich
in vertikaler Richtung erstreckt, ist es eine selbstverständliche
Sache, dass die Nebenantriebswelle 51 so angeordnet werden
kann, dass sie sich in Längsrichtung
des Fahrzeugs erstreckt. Bei dieser Gestaltung ist die richtungsändernde
Leistungsübertragungseinrichtung 460 vorgesehen,
wie sie bei der dritten Ausführungsform
beschrieben ist. Bei dieser Ausführungsform
sind die Abtriebswelle der Antriebsquelle 150' und die erste
Pumpenwelle 10a im Wesentlichen entlang der Mittel längsachse
des Fahrzeugs angeordnet (siehe 25B).
Alternativ hierzu kann die Nebenantriebswelle 51 im Wesentlichen
in der Mitte der Fahrzeugbreite angeordnet sein.
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SIEBTE AUSFÜHRUNGSFORM
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Im
Folgenden wird die siebte Ausführungsform
der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. 27 ist
eine Draufsicht eines Rasenmähers 100G,
bei dem ein Pumpenaggregat 7 dieser Ausführungsform
verwendet wird. 28 ist eine Draufsicht eines
horizontalen Querschnitts des Pumpenaggregats 7 gemäß dieser
Ausführungsform.
In der folgenden Beschreibung sind die denen der zuvor beschriebenen
Ausführungsformen
entsprechenden oder identische Teile mit den gleichen Bezugszeichen
versehen, um deren genaue Beschreibung zu überspringen.
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Das
Pumpenaggregat 7 dieser Ausführungsform wurde auf der Basis
der Konzepts der integralen Verbindung zwischen dem Pumpenaggregat
und der Antriebsquelle erdacht, wie sie bei der zweiten Ausführungsform
beschrieben ist, welche auf die Gestaltung des Pumpenaggregats bei
jedem der vierten bis sechsten Ausführungsformen angewendet wird.
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Mit
dem so gestalteten Pumpenaggregat 7 können die gleichen Ergebnisse
sowohl wie mit der zweiten Ausführungsform
als auch wie mit den vierten und fünften Ausführungsformen erzielt werden. Während diese
Ausführungsform
beschrieben wurde, indem als Beispiel der Fall genommen wurde, bei dem
die Nebenantriebswelle 51 so angeordnet ist, dass sie im
Wesentlichen parallel zur ersten Pumpenwelle 10a angeordnet
ist, kann eine Nebenantriebswelle 451 vorgesehen werden,
die sich im Wesentlichen rechtwinklig zur ersten Pumpenwelle 10a erstreckt.
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Ferner
wurde diese Ausführungsform
beschrieben, indem als Beispiel der Fall genommen wurde, bei dem
das Pumpenaggregat integral mit der Antriebsquelle vom horizontalen
Typ verbunden ist. Jedoch ist es eine selbstverständliche
Sache, dass das Pumpenaggregat integral mit der Antriebsquelle 150' vom vertikalen
Typ verbunden sein kann.