EP1092869A2

EP1092869A2 - Drive system with a hydraulic piston machine

Info

Publication number: EP1092869A2
Application number: EP00118401A
Authority: EP
Inventors: Hermann Heller; Karl-Heinz Vogl
Original assignee: Brueninghaus Hydromatik GmbH
Current assignee: Brueninghaus Hydromatik GmbH
Priority date: 1999-10-12
Filing date: 2000-08-24
Publication date: 2001-04-18
Anticipated expiration: 2020-08-24
Also published as: EP1092869A3; DE19949177C2; DE50013767D1; DE19949177A1; EP1092869B1

Abstract

The vehicle drive system (1) has a hydraulic piston motor (2) and a clutch (31), operated (35) selectively to engage/disengage the motor (2) and drive shaft (11). The displacement vol. of the piston motor (2) is adjusted by a setting unit (23), and the setting is registered by a monitor (33) which establishes the position of at least the min. displacement vol. The clutch operating system (35) is activated so that the clutch (31) is opened on detection of the min. displacement vol., and closed when the monitor (23) registers a displacement vol. above the min. level. The monitor (33) has a feeler mechanism (36) to register the position of the moving part (6) of the setting system (23), using a pin (37) moving within a guide hole (37a) through the peripheral wall (4d) of the motor housing (4).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Antriebssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a drive system according to the Preamble of claim 1.

Eine hydraulische Kolbenmaschine ist dazu bestimmt, einen Teil eines Antriebsstranges ein Antriebssystem zu bilden, das z.B. bei einem Baufahrzeug einen Fahrantrieb oder einen Antrieb zum Bewegen eines Auslegers und/oder eines daran gehaltenen Arbeitswerkzeugs bilden kann.A hydraulic piston machine is designed for one To form part of a drive train a drive system, that e.g. in the case of a construction vehicle, a travel drive or a Drive for moving a boom and / or one on it held working tool can form.

In der DE-PS 1 251 154 ist ein Axialkolbenmotor konstanten Verdrängungsvolumens beschrieben, der Teil eines Antriebssystems zum Heben von Lasten bei einem Windwerk dient. Im Bereich der Triebwelle ist eine unter dem Einfluß der Kolbenkräfte lösbare Bremse oder eine einrückbare Kupplung vorgesehen, die somit jeweils auf ein Drucksignal hin funktionieren. Hierdurch soll eine Sicherheitseinrichtung gebildet sein, die bei einem Druckabfall, z.B. bei einem Bruch der Druckleitung, zu einer Abbremsung der Triebwelle führt oder den Axialkolbenmotor vom zugehörigen Antriebsstrang abkuppelt. Bei diesem bekannten Antriebssystem ist nachteilig, daß bei einem Druckabfall das Antriebssystem außer Funktion gesetzt wird. Bei einem Fahrantrieb würde dies z.B. im Übergangsbereich zwischen Berg- und Talfahrt stattfinden, wobei beim Vorhandensein einer Bremse das Fahrzeug gebremst werden würde und beim Vorhandensein einer Kupplung sich zumindest ein Ruck in der Fahrweise einstellen würde. Es zeigt sich somit, daß eine druckabhängige Steuerung der Kupplung nachteilig ist.In DE-PS 1 251 154 an axial piston motor is constant Displacement described, part of a Drive system for lifting loads in a winch serves. In the area of the drive shaft, one is under the influence of the piston forces releasable brake or an engaging Coupling provided, thus each on a pressure signal work there. This is supposed to Be safety device formed at a Pressure drop, e.g. in the event of a break in the pressure line, to a Deceleration of the drive shaft or the axial piston motor uncoupled from the associated drive train. With this known drive system is disadvantageous in that Pressure drop the drive system is deactivated. With a travel drive this would e.g. in the transition area take place between ascent and descent, with the The presence of a brake will brake the vehicle would and at least in the presence of a clutch would set a jerk in driving style. It appears thus that a pressure-dependent control of the clutch is disadvantageous.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem der eingangs angegebenen Art so auszugestalten, daß die Kupplung unabhängig vom sich im Funktionsbetrieb einstellenden Arbeitsdruck betätigbar ist. The invention has for its object a drive system of the type specified in such a way that the Coupling independent of itself in functional operation setting working pressure is actuated.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.This object is achieved by the features of claim 1 solved. Advantageous developments of the invention are in described the subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist eine Kolbenmaschine vorgesehen, deren Verdrängungsvolumen durch eine Einstellvorrichtung zwischen einer Stellung minimalen Verdrängungsvolumens oder einer Null-Stellung und einer Stellung maximalen Verdrängungsvolumens einstellbar ist, wobei eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen der Stellung der Einstellvorrichtung wenigstens im Bereich des minimalen Verdrängungsvolumens vorgesehen ist, die in der Stellung minimalen Verdrängungsvolumens bzw. in der Null-Stellung ein Betätigungsmittel zum Betätigen der Kupplung aktiviert. Bei der Erfindung wird somit nicht ein Drucksignal sondern ein Stellungssignal zum Einleiten der Betätigung der Kupplung ausgenutzt. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eignet sich sowohl im Motor- als auch im Pumpenbetrieb der Kolbenmaschine.In the embodiment according to the invention is a Piston engine provided, the displacement of which by a setting device between a minimum position Displacement or a zero position and one Position of maximum displacement is adjustable, wherein a detection device for detecting the position the setting device at least in the range of the minimum Displacement is provided in the position minimum displacement volume or in the zero position Actuating means activated to actuate the clutch. At the invention is therefore not a pressure signal but a Position signal to initiate clutch actuation exploited. The configuration according to the invention is suitable both in motor and pump operation Piston machine.

Das erfindungsgemäße Antriebssystem eignet sich im weiteren auch vorteilhaft für wenigstens einen von mehreren hydraulischen Motoren, z. B. für einen Fahrantrieb bzw. für Radantriebe, die durch den Druck aus einer gemeinsamen Druckleitung beaufschlagt werden. Hierbei ist es möglich, druckunabhängig wenigstens den einen Motor vom Antriebssystem wahlweise an- oder abzukuppeln, um ein Mitschleppen zu vermeiden.The drive system according to the invention is also suitable also advantageous for at least one of several hydraulic motors, e.g. B. for a drive or for Wheel drives by the pressure from a common Pressure line can be acted upon. Here it is possible independent of pressure at least one engine from Drive system optionally coupling or uncoupling in order to Avoid dragging along.

Die Erfassungsvorrichtung kann von mechanischer, elektrischer oder elektromechanischer Bauweise und Funktion sein.The detection device can be of mechanical, electrical or electromechanical design and function his.

Es ist vorteilhaft, wenn die Erfassungsvorrichtung eine Abtastvorrichtung aufweist, die die Stellung der Einstellvorrichtung oder einer zugehörigen Verstellvorrichtung zum Einstellen der Einstellvorrichtung mit einem Tastelement, z.B. einem Taststift, abtastet. Bei einem Abtastkontakt der Abtastvorrichtung kann die Abtastvorrichtung direkt mechanisch oder nach der Abgabe eines entsprechenden Signals mittelbar über eine Steuervorrichtung die Kupplung unmittelbar oder mittelbar öffnen. Als Betätigungsmittel für die Kupplung kann der Arbeitsdruck oder ein Hilfsdruck der Axialkolbenmaschine in einer zur Kupplung führenden Druckleitung herangezogen werden, wobei der Druck durch ein Schalt- oder Wegeventil zu- und abgeschaltet werden kann, das unmittelbar oder mittelbar durch die Abtastvorrichtung betätigt werden kann.It is advantageous if the detection device has a Scanning device which has the position of Adjustment device or an associated Adjustment device for adjusting the adjustment device with a probe element, e.g. a stylus, scans. At a scanning contact of the scanning device can Scanner directly mechanically or after delivery of a corresponding signal indirectly via a Control device the clutch directly or indirectly to open. As an actuator for the clutch, the Working pressure or an auxiliary pressure of the axial piston machine in a pressure line leading to the clutch be, the pressure by a switching or directional valve can be switched on and off, the immediately or can be operated indirectly by the scanning device.

Im Rahmen der Erfindung kann die Kupplung ein Bauteil der Axialkolbenmaschine sein, insbesondere im Gehäuse der Axialkolbenmaschine angeordnet sein, oder die Kupplung kann auch als von der Axialkolbenmaschine separat angeordnetes Bauteil im vorhandenen Antriebsstrang des Antriebssystems angeordnet sein. Als erfindungsgemäße Kupplung eignet sich eine Lamellenkupplung und zwar insbesondere dann, wenn sie im Gehäuse der Axialkolbenmaschine angeordnet ist und dabei mit dem vorhandenen Öl der Axialkolbenmaschine geschmiert werden kann und/oder das Öl als Betätigungsmittel benutzt werden kann.In the context of the invention, the coupling can be a component of the Be axial piston machine, especially in the housing of the Axial piston machine can be arranged, or the clutch also as separately arranged from the axial piston machine Component in the existing drive train of the drive system be arranged. Is suitable as a clutch according to the invention a multi-plate clutch, especially if it is arranged in the housing of the axial piston machine and thereby lubricated with the existing oil of the axial piston machine can be used and / or the oil as an actuating means can be.

Nachfolgend werden die Erfindung und weitere durch sie erzielbare Vorteile anhand von vorteilhaften Ausgestaltungen und einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1: ein erfindungsgemäßes Antriebssystem mit einer hydraulischen Kolbenmaschine einstellbaren Verdrängungsvolumens im axialen Schnitt;
Fig. 2: eine hydraulische Kolbenmaschine einstellbaren Verdrängungsvolumens in abgewandelter Ausgestaltung; und
Fig. 3: ein Antriebssystem mit zwei hydraulischen Kolbenmaschinen.

The invention and further advantages which can be achieved by means of advantageous configurations and a drawing are explained in more detail below. Show it

Fig. 1: an inventive drive system with a hydraulic piston machine adjustable displacement in axial section;
Fig. 2: a hydraulic piston machine adjustable displacement in a modified embodiment; and
Fig. 3: a drive system with two hydraulic piston machines.

Das allgemein mit 1 bezeichnete Antriebssystem weist eine hydraulische Kolbenmaschine 2 auf, die Teil eines vereinfacht dargestellten Antriebsstranges 3 ist, der in nicht dargestellter Weise mit einem anzutreibenden Gerät verbunden ist, z.B. mit einem Fahrantrieb einer Baumaschine, z.B. eines Radladers.The drive system, generally designated 1, has one hydraulic piston machine 2, which is part of a Drive train 3 is shown in simplified form, which in not shown manner with a device to be driven connected, e.g. with a travel drive of a construction machine, e.g. a wheel loader.

Die Kolbenmaschine 2 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauart. Die Kolbenmaschine 2 weist ein Gehäuse 4 mit einem topfförmigen Gehäuseteil 4a auf, dessen Gehäuseinnenraum 5 durch einen Deckel verschlossen ist, der vorzugsweise durch einen sogenannten Anschlußblock 4b gebildet ist, der durch nicht dargestellte Schrauben mit dem Gehäuseteil 4a lösbar verschraubt ist. An der Innenseite des Anschlußblocks 4b ist eine Steuerscheibe 6 gelagert, die an sich bekannte Steuerschlitze aufweist. An der sphärisch konvex gewölbten Innenseite der Steuerscheibe 6 liegt ein im Gehäuseinnenraum 5 angeordneter Zylinderblock 7 mit einer entsprechend sphärisch konkav gekrümmten Stirnfläche 8 an, der durch einen zylindrischen Mittelzapfen 9 drehbar zwischen der Steuerscheibe 6 und einer Triebwelle 11 gelagert ist. Der Mittelzapfen 9 ragt an der der Triebwelle 11 zugewandten Stirnseite aus einer Lagerbohrung 12 im Zylinderblock 7 heraus und ist mit einem Kugelkopf 13 durch ein sphärisches Gelenk 14 mit der Triebwelle 11 verbunden und daran schwenkbar abgestützt. Außerdem weist der Zylinderblock 7 mehrere etwa achsparallel angeordnete Kolbenbohrungen 15 auf, in denen jeweils ein Kolben 16 verschiebbar gelagert ist, der in vergleichbarer Weise mit einem Kugelkopf 17 durch ein sphärisches Gelenk 18 mit der Triebwelle 11 schwenkbar verbunden und abgestützt ist. Die Gelenklager 14, 18 können durch an sich bekannte kalottenförmige Lager gebildet sein.The piston machine 2 is in the present Embodiment an axial piston machine in Inclined axis design. The piston machine 2 has a housing 4 with a cup-shaped housing part 4a, the Housing interior 5 is closed by a cover that preferably by a so-called connection block 4b is formed by the screws, not shown, with the Housing part 4a is screwed detachably. On the inside of the Terminal block 4b has a control disk 6 mounted on it known control slots. On the spherical convexly curved inside of the control disk 6 lies in Housing interior 5 arranged cylinder block 7 with a correspondingly spherically concavely curved end face 8, which is rotatable by a cylindrical central pin 9 between the control disk 6 and a drive shaft 11 is stored. The central pin 9 protrudes from the drive shaft 11 facing end face from a bearing bore 12 in Out cylinder block 7 and is with a ball head 13 through a spherical joint 14 is connected to the drive shaft 11 and pivotally supported on it. In addition, the Cylinder block 7 arranged approximately axially parallel Piston bores 15, in each of which a piston 16 is slidably mounted in a similar manner a spherical head 17 through a spherical joint 18 with the Drive shaft 11 is pivotally connected and supported. The Spherical bearings 14, 18 can be known be dome-shaped bearings.

Die Triebwelle 11 durchsetzt die Stirnwand 4c des Gehäuseteils 4a in einer Bohrung 19, und sie ist im Gehäuse 4 durch ein oder zwei Wälzlager 21, 22 darin gelagert, die vorzugsweise innenseitig von der Stirnwand 4c angeordnet sind, jeweils mit einem Innenring auf der Triebwelle 11 sitzen und mit einem Außenring an einer Innenlagerfläche der Umfangswand 4d des Gehäuseteils 4a sitzen. Wegen der beträchtlichen Axialkräfte, die im Funktionsbetrieb der vorliegenden Kolbenmaschine 2 in Axialkolbenbauweise auftreten, weist das oder wenigstens eines der Wälzlager 21, 22 einen Außenring mit einer zum Zylinderblock 7 hin divergenten Wälzlagerfläche für die vorzugsweise zylindrischen oder kegelförmigen oder tonnenförmigen Wälzkörper. Eine solche Bauweise ist aufgrund der besonderen Anordnung der divergenten Wälzlagerflächen wenigstens einen Wälzlagers 21, 22 in der Lage, große axiale Kräfte der Triebwelle 11 aufzunehmen und in das Gehäuse 4 zu leiten, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel durch den Arbeitsdruck der Axialkolbenmaschine im Pumpen- und Motorbetrieb vorgegeben sind.The drive shaft 11 passes through the end wall 4c of the Housing part 4a in a bore 19, and it is in the housing 4 stored in it by one or two roller bearings 21, 22 preferably arranged on the inside of the end wall 4c are, each with an inner ring on the drive shaft 11 sit and with an outer ring on an inner bearing surface of the Sitting peripheral wall 4d of the housing part 4a. Because of the considerable axial forces that are in operation of the present piston engine 2 in axial piston design occur, the or at least one of the roller bearings 21 has 22 an outer ring with one towards the cylinder block 7 divergent rolling bearing surface for the preferably cylindrical or conical or barrel-shaped Rolling elements. Such a construction is due to the special Arrangement of the divergent rolling bearing surfaces at least one Rolling bearing 21, 22 able to withstand large axial forces Record drive shaft 11 and guide it into the housing 4 which in the present embodiment by Working pressure of the axial piston machine in the pump and Motor operation are specified.

Das Verdrängungsvolumen der Kolbenmaschine 2 ist wahlweise vergrößerbar und verringerbar. Hierzu dient eine insgesamt mit 23 bezeichnete Einstellvorrichtung, die eine quer zur Drehachse schwenkbare Lagerung des Zylinderblocks 7 einschließlich der Steuerscheibe 6, eine an dieser Schwenkeinheit mittelbar oder unmittelbar angreifende Verstellvorrichtung 24 und eine im einzelnen nicht dargestellte Steuervorrichtung 25 zum Verstellen der Verstellvorrichtung 24 und somit zum Einstellen der Einstellvorrichtung 23 umfaßt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die aus dem Zylinderblock 7 und der Steuerscheibe 6 bestehende Schwenkeinheit um eine die Drehachse 11a und den Mittelpunkt des Kugelkopfes 13 schneidende und quer verlaufende Schwenkachse 26 schwenkbar an einer um die Schwenkachse 26 kreisbogenabschnittsförmig gekrümmte Führungsfläche 27 am Anschlußblock 4b schwenkbar gelagert, wobei die Verstellvorrichtung 24 ein Verstellelement 24a aufweist, das beim vorliegenden Ausführungsbeispiel an der Steuerscheibe 6 angreift und durch einen Mitnehmerzapfen mit zylinderabschnittförmigen Kopfflächen gebildet sein kann, der in eine passende Mitnehmerausnehmung in der Steuerscheibe 6 einfaßt und Teil eines Verstellkolbens 24b eines hydraulischen Verstellzylinders ist, dessen Verstellbewegung durch die nicht dargestellte Steuervorrichtung 25 steuerbar ist, und der in das einen Gehäusedeckel bildende Anschlußteil 4b integriert oder daran angebaut sein kann.The displacement volume of the piston machine 2 is optional can be enlarged and reduced. An overall serves this purpose 23 designated adjusting device, which is transverse to Pivotable bearing of the cylinder block 7 including the control disc 6, one on this Swivel unit directly or indirectly attacking Adjustment device 24 and not one in detail shown control device 25 for adjusting the Adjustment device 24 and thus for adjusting the Adjustment device 23 includes. In the present The embodiment is that of the cylinder block 7 and the Control disc 6 existing swivel unit around a Axis of rotation 11a and the center of the ball head 13 intersecting and transverse pivot axis 26 pivotable on a circular arc section around the pivot axis 26 curved guide surface 27 pivotable on the connection block 4b stored, the adjusting device 24 a Has adjusting element 24a, which in the present Embodiment attacks on the control disc 6 and through a driver pin with cylindrical section Head surfaces can be formed that fit into a Driver recess in the control disk 6 and part an adjusting piston 24b of a hydraulic one Is adjusting cylinder, the adjustment movement by the Control device 25, not shown, is controllable, and in the connecting part 4b forming a housing cover can be integrated or attached to it.

Dem Antriebssystem 1 ist im Antriebsstrang 3 eine lösbare Kuppung 31 zugeordnet, die es ermöglicht, die Kolbenmaschine 2 wahlweise vom Antriebsstrang 3 bezüglich ihrer Antriebsverbindung zu trennen und wieder zu verbinden. Die Kupplung 31 kann ein internes Bauteil der Kolbenmaschine 2 sein (Fig. 2) oder als separates, externes Bauteil zwischen zwei Teilen des Antriebsstranges 3 angeordnet sein (Fig. 1).The drive system 1 is a detachable in the drive train 3 Coupling 31 assigned, which allows the piston engine 2 either from the powertrain 3 with respect to their Disconnect drive connection and reconnect. The Coupling 31 can be an internal component of piston engine 2 be (Fig. 2) or as a separate, external component between two parts of the drive train 3 may be arranged (Fig. 1).

Bei der Kupplung 31 handelt es sich vorzugsweise um eine solche Bauweise, die im Funktionsbetrieb, d.h. während der Rotation der Triebwelle 11 bzw. des Antriebsstrangs 3, ein- bzw. ausgerückt werden kann. Hierzu eignet sich eine an sich geeignete Lamellenkupplung sehr vorteilhaft. Wenn eine solche Lamellenkupplung im GeMäuseinnenraum 5 angeordnet ist oder damit verbunden ist, kann das darin befindliche hydraulische Medium, insbesondere Öl, zur Schmierung der Lamellen dienen. Es kann sich z. B. um eine Lamellenkupplung handeln, die durch ein Zusammendrücken der Lamellen durch zugehörige Federn eingerückt bzw. geschlossen wird und die durch ein Überdrücken der Federn ausgerückt bzw. geöffnet wird.The clutch 31 is preferably a such a construction that is in operation, i.e. during the Rotation of the drive shaft 11 or the drive train 3, on or can be disengaged. One in itself is suitable for this suitable multi-plate clutch very advantageous. When a such multi-plate clutch is arranged in GeMäuseinraum 5 or connected with it, can be found in it hydraulic medium, especially oil, for lubricating the Serve slats. It can e.g. B. a multi-plate clutch act by squeezing the slats through associated springs is engaged or closed and the disengaged or opened by overpressing the springs becomes.

Fig. 2 zeigt die Kolbenmaschine 2 im Bereich einer Einstellung maximalen Verdrängungsvolumens, wobei die Kupplung 31 eingerückt bzw. geschlossen ist. Fig. 1 zeigt dagegen die Kolbenmaschine 2 im Bereich einer Einstellung minimalen Verdrängungsvolumens, wobei die Kupplung 31 ausgerückt bzw. offen ist.2 shows the piston machine 2 in the area of a Setting the maximum displacement volume, the Clutch 31 is engaged or closed. Fig. 1 shows on the other hand, the piston machine 2 in the area of a setting minimum displacement, the clutch 31 is disengaged or open.

Die Kupplung 31 ist durch eine insgesamt mit 32 bezeichnete Betätigungseinrichtung zu öffnen und zu schließen, wobei bei der Öffnung der Antriebsstrang 3 unterbrochen und bei der Schließung geschlossen wird. Dabei soll die Funktion erfüllt werden, daß dann, wenn das Verdrängungsvolumen der Kolbenmaschine 2 Null oder minimal ist (V_min), z. B. Schwenkwinkel etwa 5°, die Kupplung 31 offen sein soll und im übrigen Verdrängungsvolumenbereich, d.h. dann, wenn das Verdrängungsvolumen größer ist, die Kuppung 31 geschlossen sein soll. Durch die vorbeschriebene Ausgestaltung lassen sich die folgenden wesentlichen Vorteile erreichen. Zum einen kann die Kolbenmaschine 2 außer Funktion gesetzt werden, soweit ihre Antriebsfunktion betroffen ist, und zwar sowohl im Pumpenbetrieb als auch im Motorbetrieb. Dies wird dadurch erreicht, daß die Einstellvorrichtung 23 der Kolbenmaschine 2 auf Null (V₀) bzw. auf ein minimales Verdrängungsvolumen V_min eingestellt wird (Fig. 1).The clutch 31 can be opened and closed by an actuating device, designated as a whole by 32, the drive train 3 being interrupted when it is opened and being closed when it is closed. The function is to be fulfilled so that when the displacement volume of the piston machine 2 is zero or minimal (V _min ), for. B. pivot angle about 5 °, the clutch 31 should be open and in the rest of the displacement volume range, that is, when the displacement volume is larger, the clutch 31 should be closed. The following significant advantages can be achieved by the above-described configuration. On the one hand, the piston machine 2 can be deactivated as far as its drive function is concerned, both in pump operation and in engine operation. This is achieved in that the setting device 23 of the piston machine 2 is set to zero (V ₀ ) or to a minimum displacement volume V _min (FIG. 1).

Da die Einstellung "Null" einen Grenzfall der minimalen Einstellung betrifft, wird aus Vereinfachungsgründen im folgenden nur mit dem Begriff "minimales Verdrängungsvolumen" argumentiert werden. Dieser Begriff soll die Nullstellung V₀ einschließen.Since the setting "zero" relates to a limit case of the minimum setting, for the sake of simplicity only the term "minimum displacement volume" will be used in the following. This term is intended to include the zero position V ₀ .

Im Bereich einer minimalen Verdrängungsvolumeneinstellung V_min bleiben zumindest die drehbaren Teile der Kolbenmaschine 2, wie der Zylinderblock 7, in den Rotationsbetrieb eingebunden, wenn der Antriebsstrang 3 mit einem weiteren Drehantrieb in Antriebsverbindung steht, der die Rotation aufrecht erhält. Ein solches Antriebssystem 1 bzw. ein solcher Funktionszustand ist z.B. dann gegeben, wenn der Antriebsstrang 3 ein Fahrantrieb oder Teil eines Fahrantriebs ist und in einem Funktionszustand Bergabfahrt die Kolbenmaschine angetrieben wird. Ein vergleichbarer Funktionszustand ergibt sich auch dann, wenn die Kolbenmaschine 2 und der Antriebsstrang dazu dienen, Lasten zu heben, und wenn ein solches Antriebssystem 1 auf ein Absenken der Last eingestellt ist, wobei die Last aufgrund ihres Eigengewichts den Antriebsstrang und die Kolbenmaschine 2 antreibt. Eine andere Ausgestaltung für ein Antriebssystem 1, bei dem die Kolbenmaschine 2 auch bei minimaler Verdrängungsvolumeneinstellung rotiert, ist dann gegeben, wenn ein weiterer Antriebsstrang 3a (Fig. 3) mit einem z.B. ebenfalls durch eine hydraulische Kolbenmaschine 2a vorzugsweise gleicher Bau- und Funktionsweise gebildeten Motor M vorhanden ist, der den Antriebsstrang 3 und somit auch die Kolbenmaschine 2 antreibt zeigt.In the range of a minimum displacement volume setting V _min , at least the rotatable parts of the piston machine 2, such as the cylinder block 7, remain involved in the rotation operation when the drive train 3 is in drive connection with a further rotary drive which maintains the rotation. Such a drive system 1 or such a functional state is given, for example, if the drive train 3 is a traction drive or part of a traction drive and the piston machine is driven in a downhill function state. A comparable functional state also arises when the piston machine 2 and the drive train serve to lift loads and when such a drive system 1 is set to lower the load, the load driving the drive train and the piston machine 2 due to its own weight. Another configuration for a drive system 1, in which the piston machine 2 rotates even with a minimal displacement volume setting, is given when a further drive train 3a (FIG. 3) with a motor, which is also preferably of the same design and function, for example, also formed by a hydraulic piston machine 2a M is present, which shows the drive train 3 and thus also drives the piston machine 2.

Die Situation des Mitschleppens tritt bei einem Fahrantrieb mit mehreren Antriebssträngen auch auf, wenn ein Antriebsstrang z. B. infolge eines Schlupfes abgeschaltet wird, indem der Hydromotor auf V_min zurückgeschwenkt wird und der Antrieb über den anderen Antriebsstrang erfolgt. Da das angetriebene Fahrzeugrad mitdreht, wird der zurückgeschwenkte Hydromotor mitgeschleppt.The situation of entrainment also occurs in a traction drive with several drive trains when a drive train, for. B. is switched off due to a slip by the hydraulic motor is pivoted back to V _min and the drive takes place via the other drive train. Since the driven vehicle wheel also rotates, the swiveled-back hydraulic motor is also towed.

Bei diesem Antriebssystemen 1 läßt sich ein Mitschleppen der Kolbenmaschine 2 bei einer Einstellung im Bereich ihres minimalen Verdrängungsvolumens V_min oder V₀ dadurch verhindern, daß dann, wenn die Kolbenmaschine 2 sich in einer Einstellung im Bereich ihres minimalen Verdrängungsvolumens V_min oder V₀ befindet, die Kupplung 31 geöffnet wird und dadurch die Kolbenmaschine 2 abtriebsmäßig vom Antriebsstrang 3 abgekoppelt wird. Hierzu dient die Betätigungseinrichtung 32 zum Öffnen der Kupplung 31, wenn die Einstellvorrichtung 23 sich in einem Bereich minimalen Verdrängungsvolumens V_min befindet. Die Betätigungseinrichtung 32 schließt die Kupplung 31, wenn die Einstellvorrichtung 23 sich nicht im Bereich minimalen Verdrängungsvolumens befindet. Fig. 2 zeigt die Kolbenmaschine 2 in der Einstellung V_max.In this drive system 1, entrainment of the piston machine 2 with a setting in the range of its minimum displacement volume V _min or V _{0 can} be prevented by the fact that when the piston machine 2 is in a setting in the range of its minimum displacement volume V _min or V ₀ , the clutch 31 is opened and the piston machine 2 is thereby decoupled in terms of output from the drive train 3. For this purpose, the actuating device 32 serves to open the clutch 31 when the adjusting device 23 is in a range of minimal displacement volume V _min . The actuating device 32 closes the clutch 31 when the adjusting device 23 is not in the range of the minimal displacement volume. Fig. 2 shows the piston machine 2 in the setting V _max .

Die Betätigungseinrichtung 32 umfaßt eine Erfassungsvorrichtung 33 und eine Steuereinrichtung 34, wobei die Erfassungsvorrichtung 33 dann, wenn die Einstellvorrichtung 23 sich im Bereich minimalen Verdrängungsvolumens befindet, die Steuereinrichtung 34 aktiviert, die wiederum ein Betätigungsmittel 35 aktiviert, mit dem die Kupplung 31 zu ihrer Schließung oder Öffnung beaufschlagbar ist.The actuator 32 includes one Detection device 33 and a control device 34, the detection device 33 if the Adjustment device 23 in the minimum range Displacement volume, the control device 34 activated, which in turn activates an actuating means 35, with which the clutch 31 for its closure or opening is acted upon.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Erfassungsvorrichtung 33 durch einen Tastmechanismus 36 mit z.B. einem längs verschiebbar gelagerten Taststift 37 gebildet, der die Stellung der Einsteilvorrichtung 23 im Bereich minimalen Verdrängungsvolumens V_min durch Tasten ermittelt und ein hier mechanisches oder z. B. ein elektrisches Signal zur Aktivierung der Steuereinrichtung 34 und des Betätigungsmittels 35 abgibt. Bei der vorliegenden Ausgestaltung wird der Tastmechanismus 36 bewegt, und diese Bewegung wird dazu ausgenutzt, ein Schalt- oder Wegeventil 38, z. B. ein 3/2-Wegeventil, das in einer hydraulischen Druckleitung 39 angeordnet ist, so zu betätigen, daß es die Druckleitung 39 öffnet und ein das Betätigungsmittel 35 bildendes Druckfluid, insbesondere Hydrauliköl, die Kupplung 31 durch Druckbeaufschlagung öffnet. Hierbei kann es sich um einen durch eine Druckquelle erzeugten Druck oder um den Arbeitsdruck oder Stelldruck der Kolbenmaschine 2 handeln, was andeutungsweise durch eine strichpunktierte Linie verdeutlicht ist. Die Rückstellung des Tastmechanismus 36 bzw. des Taststiftes 37 bei einer Verdrängunsvolumeneinstellung V > V_min, z. B. V_max in Fig. 2, kann durch eine Feder erfolgen, z.B. gemeinsam mit dem Ventilkörper des Wegeventils 38 durch eine übliche Ventilfeder 41, so daß dann, wenn die Einstellvorrichtung 23 bzw. die aus Zylinderblock 7 und Steuerscheibe 6 bestehende Schwenkeinheit sich nicht im Bereich minimalen Verdrängungsvolumens befindet, der Tastmechanismus 36 in seine zur Einstellvorrichtung 23 hin verschobenen Bereitschaftsstellung zurückgeschoben wird. Der Taststift 37 kann in einem Führungsloch 37a das das Gehäuse 4, insbesondere dessen Umfangswand 4d, durchquert, geführt sein, und ist somit von außen zugänglich.In the present exemplary embodiment, the detection device 33 is formed by a feeler mechanism 36 with, for example, a longitudinally displaceably mounted feeler pin 37, which determines the position of the adjusting device 23 in the area of minimal displacement volume V _min by buttons and a mechanical or z. B. emits an electrical signal to activate the control device 34 and the actuating means 35. In the present embodiment, the feeler mechanism 36 is moved, and this movement is used to activate a switching or directional valve 38, e.g. B. to operate a 3/2-way valve which is arranged in a hydraulic pressure line 39 so that it opens the pressure line 39 and a pressure fluid forming the actuating means 35, in particular hydraulic oil, opens the clutch 31 by pressurization. This can be a pressure generated by a pressure source or the working pressure or set pressure of the piston machine 2, which is indicated by a dash-dotted line. The reset of the feeler mechanism 36 or the feeler pin 37 with a displacement volume setting V> V _min , e.g. B. V _max in Fig. 2, can be done by a spring, for example together with the valve body of the directional valve 38 by a conventional valve spring 41, so that when the adjusting device 23 or the cylinder block 7 and control disc 6 existing swivel unit is not is in the area of minimum displacement, the push-button mechanism 36 is pushed back into its ready position, which is shifted towards the adjusting device 23. The stylus 37 can be guided in a guide hole 37a which crosses the housing 4, in particular its peripheral wall 4d, and is thus accessible from the outside.

Im Rahmen der Erfindung kann die Betätigungseinrichtung 32 auch so ausgebildet sein, daß der Tastmechenismus 36 direkt auf die Kupplung 31 einwirkt, insbesondere bei einer mechanisch verstellbaren Kupplung 31.Within the scope of the invention, the actuating device 32 also be designed so that the touch mechanism 36 directly acts on the clutch 31, especially in one mechanically adjustable coupling 31.

Wenn das Verdrängungsvolumen der Axialkolbenmaschine 2 aus dem Bereich minimalen Verdrängungsvolumens vergrößert wird, unterbleibt das Signal "minimales Verdrängungsvolumen", was die Betätigungseinrichtung 32 veranlaßt, die Kupplung 31 wieder zu schließen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Betätigungseinrichtung 32 außer Funktion gesetzt, wobei in der Kupplung 31 integrierte Federn, die bei der vorbeschriebenen Beaufschlagung der Kupplung 31 überdrückt werden, den Funktionszustand Schließen der Kupplung 31 herbeiführen.When the displacement volume of the axial piston machine 2 is off the area of minimal displacement is increased, the "minimal displacement" signal is omitted, what actuating device 32 causes clutch 31 close again. In the present embodiment the actuating device 32 is deactivated, in the clutch 31 integrated springs, which at pressurized above the clutch 31 the functional state of closing the clutch 31 bring about.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 befindet sich die Kupplung 31 außerhalb der Kolbenmaschine 2 in einem Triebwellenabschnitts des Antriebsstrangs 3, wobei es sich um eine Anbaukupplung 31 mit zwei vorzugsweise in Scheibenform ausgebildeten Wellenteilen 3a, 3b handelt, die durch die dazwischen angeordnete Kupplung 31 drehfest miteinander verbindbar und wieder lösbar sind. Das eine Wellenteil 3a ist drehfest mit der Triebwelle 11 verbunden, z.B. auf diese aufgesetzt und durch eine Drehmitnahmeverbindung 42, z.B. eine Keil-Nutverbindung, drehfest verbunden. Das andere Wellenteil 3b ist mit dem übrigen Teil des Antriebsstrangs 3 drehfest verbunden.1 is the Coupling 31 outside the piston machine 2 in one Drive shaft section of the drive train 3, where it around a coupling 31 with two preferably in Disc-shaped shaft parts 3a, 3b is the by the coupling 31 arranged therebetween are connectable and detachable. The one Shaft part 3a is non-rotatably connected to the drive shaft 11, e.g. put on this and by a Rotary drive connection 42, e.g. a keyway connection, non-rotatably connected. The other shaft part 3b is with remaining part of the drive train 3 rotatably connected.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, bei dem gleiche oder vergleichbare Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, ist die Kupplung 31 in die Kolbenmaschine 2 integriert und vorzugsweise im Gehäuseinnenraum 5 angeordnet, wobei sie zwischen zwei Triebwellenteilen 11a, 11b angeordnet ist und diese miteinander zu kuppeln und voneinander zu lösen vermag, die jeweils durch ein Wälzlager 21, 22, insbesondere mit zum Zylinderblock 7 hin divergenten Laufflächen, im Gehäuse 4 unabhängig voneinander drehbar gelagert sind.2, in the same or comparable parts with the same reference numerals are, the clutch 31 is integrated in the piston engine 2 and preferably arranged in the housing interior 5, wherein they is arranged between two drive shaft parts 11a, 11b and to couple them and to separate them able, each by a roller bearing 21, 22, in particular with treads divergent towards the cylinder block 7, in Housing 4 are rotatably supported independently.

Der bereits beschriebene weitere Antriebsstrang 3a mit einem zugehörigen Triebwellenabschnitt kann bei beiden vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen Anbaukupplung (Fig. 1) oder Einbaukupplung (Fig. 2) vorgesehen sein, wie es Fig. 3 verdeutlicht. Die antriebsmäßige Verbindung des weiteren Antriebsstrangs 3c kann z. B. durch ein Winkelradgetriebe 45 erfolgen. The further drive train 3a already described with a associated drive shaft section can be used in both above-described embodiments coupling (Fig. 1) or built-in coupling (Fig. 2) may be provided, such as it clarifies Fig. 3. The drive connection of the further drive train 3c can, for. B. by a Angular gear 45 take place.

Bei der Beendigung der Aktivierung der Steuereinrichtung 34 wird der Ventilkörper in seine die Druckleitung 39 sperrende Stellung verschoben, in der das sich in der Kupplung 31 befindliche Druckfluid sich zum Tank hin entspannen kann.When the activation of the control device 34 ends the valve body is in its blocking the pressure line 39 Position shifted in which the 31 existing pressure fluid can relax towards the tank.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht somit nicht nur ein Verringern oder Abschalten der Kolbenmaschine 2 hinsichtlich ihrer Verdrängungsleistung, sondern auch hinsichtlich eines Mitschleppens ihres Verdrängungsmechanismus. Außerdem ist beim Vorhandensein eines Schaltgetriebes im Antriebssystem eine Getriebeschaltung ohne Verspannung durch die Kolbenmaschine 2 möglich. Aufgrund des Wegfalls der Schleppmomente ist auch eine einfache und störungsfreie Schalteingabe möglich. Eine Wiedereinschaltung der Kolbenmaschine erfolgt selbsttätig beim Einstellen des Verdrängungsvolumens und Verstellen des zugehörigen Verstellmechanismus ausgehend von V_min, Z. B. 3° bis 5° Schwenkwinkel und mehr.The configuration according to the invention thus not only enables the piston machine 2 to be reduced or switched off with regard to its displacement performance, but also with regard to entraining its displacement mechanism. In addition, in the presence of a manual transmission in the drive system, a gear shift without tension by the piston machine 2 is possible. Due to the elimination of the drag torque, simple and trouble-free shift input is also possible. The piston machine is switched on again automatically when the displacement volume is adjusted and the associated adjustment mechanism is adjusted, starting from V _min , eg 3 ° to 5 ° swivel angle and more.

Claims

Drive system (1) with a hydraulic piston machine (2), in particular an axial piston machine or radial piston machine, and a releasable clutch (31), which can be actuated by an actuating means (35), for the optional separation of a drive shaft (11) of the piston machine (2),
characterized,
that the displacement volume of the piston machine (2) can be adjusted by an adjusting device (23) and a detection device (33) is provided which detects the position of the adjusting device (23) at least in the range of the minimal displacement volume and activates the actuating means (35) so that it the clutch (31) opens when the adjusting device (23) is in the minimum displacement area and the clutch (31) closes when the adjusting device (23) is outside the minimum displacement area.

Drive system according to claim 1,
characterized,
that the detection device (33) has a scanning mechanism (36) for scanning a part (6) of the adjusting device (23) which can be adjusted between a position of maximum displacement volume and a position of minimum displacement volume.

Drive system according to claim 2,
characterized,
that the feeler mechanism (36) has a feeler pin (37) which is slidably mounted to and fro in a guide hole (37a) and is preferably accessible from the outside.

Drive system according to claim 3,
characterized,
that the guide hole (37a) is arranged in the peripheral wall (4d) of a housing (4) of the piston engine (2).

Drive system according to one of the preceding claims,
characterized by
that the actuating means (35) is a pressure line (39) extending to the coupling (31), in which a control valve (38) is arranged, which can be actuated by the detection device (33).

Drive system according to claim 5,
characterized,
that the pressure line (39) is connected to a pressure line of the piston engine (2).

Drive system according to one of the preceding claims,
characterized,
that the clutch (31) is arranged outside the piston machine (2) in a drive train (3).

Drive system according to one of the preceding claims 1 to 6,
characterized,
that the coupling (31) between two drive shaft parts (11a, 11b) of the drive shaft (11) is arranged.

Drive system according to claim 8,
characterized,
that the dividing joint between the drive shaft parts (11a, 11b) and the coupling (31) are arranged in a housing interior (5) of a housing (4) of the piston machine (2).

Drive system according to one of the preceding claims,
characterized,
that the drive system (1) has a second piston machine (M) which is connected in terms of output to the drive system (1), in particular in the same drive train (2) or in a drive train branch (3a) of the drive system (3) connected with the drive train (3) 1).

Drive system according to claim 10,
characterized,
that the first piston machine (M) and the second piston machine (2) are arranged in series in the same hydraulic working circuit and when one of the two piston machines (M, 2) is pivoted back, the other piston machine (2, M) is activated on the output side by a freewheel.