DE1924010A1

DE1924010A1 - Hydrostatische Kraftuebertragungseinrichtung

Info

Publication number: DE1924010A1
Application number: DE19691924010
Authority: DE
Inventors: Dieter Widmaier
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1969-05-10
Filing date: 1969-05-10
Publication date: 1970-11-19
Also published as: GB1312275A; FR2046559A5; DE1924010B2; CH510216A; US3643433A

Description

E. 946?
6.5.1969 Wd/Wa

Anlage zur
Patent- und
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GMBH, 7 Stuttgart W₁ Breitscheidstrasse Λ

Hydrostatische Kraftübertragungseinrichtung

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Kraftübertragungseinrichtung mit wenigstens zwei in einem gemeinsamen Gehäuse nebeneinander angeordneten Hydroeinheiten, insbesondere Axialkolbeneinheiten, von denen wenigstens eine mit einer Triebwelle verbunden ist^und die Hydroeinheiten über an ihren rotierenden Teilen angeordnete Verbindungsmittel miteinander in Verbindung stehen.

009847/0690. bad original

Robert Bosch GmbH R. 9^67 Ud/V/a

Stuttgart

Eine derartige Einrichtung ist bekannt aus der Schweizer Patentschrift 463 962. Bei dieser Einrichtung sind sämtliche hydrostatischen Einheiten stets zvmngsläufig miteinander verbunden und rotieren dauernd, wenn eine Einheit angetrieben ist oder treibt. Diese Einrichtung dient als Mehrfachpunpe _ oder Mehrfachmotor. Sie hat den Nachteil, daß dann, wenn nur geringe Leistungen erforderlich sind, zumindest stets dieselben mechanischen Wirkungsgradverluste auftreten. Außerdem ist die Einrichtung auf bestimmte Betriebsarten beschränkt (Pumpe/ Motor).

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die sehr universell verwendbar ist, die in bestimmten Betriebszuständen besonders geringe Verluste aufweist, und die sich an unterschiedliche Leistungsanforderungen besonders gut anpassen läßt.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die Verbindungsmittel zugleich als wenigstens zwei Hydroeinheiten voneinander trennbare Mittel ausgebildet sind. Unter rotierenden Teilen sind auch die mit den Hydroeinheiten verbundenen Triebwellen zu verstehen.

Das hat den Vorteil, daß dann, wenn der Einrichtung wenig Leistung abverlangt wird, nur eine Einheit in Betrieb ist, während die andere Einheit oder die anderen Einheiten stillgesetzt werden können. Dadurch-verringern sich mechanische und hydraulische Verluste, Plantschverluste, Abnützung usw.

Die Einrichtung kann so ausgebildet sein, daß die Hydroeinheiten unmittelbar durch die Verbindungsmittel miteinander verbunden sind - z.B. wenn Zahnkränze oder Zahnräder an den Zylinderkörpern von Axialkolbeneinheiten direkt miteinander kämmen -

0984 7/0^9 0

BAD ORfGINAL

.-.".- ~⁵" . 192A010

Robert Bosch GmbH E. 94-67 Wd/Wa ·

Stuttgart

oder wenn die Drehmomentübertragung über ein verschiebbares oder verschwenkbares Zwischenrad erfolgt. In diesem Fall sind die Zahnkränze nicht verschiebbar angeordnet.

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung ergibt sich, wenn wenigstens zusätzlich zur ersten Hydroeinheit eine zweite Hydroeinheit mit einer Triebwelle verbunden ist, die mit Hilfe eines Kupplungsgliedes mit'einer Abtriebswelle verbindbor ist, nachdem die Verbindungsmittel außer Eingriff sind, und wenn das von der ersten Hydroeinheit geförderte Druckmittel der zweiten Hydroeinheit zugeleitet wird.

In diesem Fall erhält man anstelle einer Mehrfachpumpe oder eines I'lehrfachmotors ein hydrostatisches Getriebe, bei dem die von der Triebwelle angetriebene Einheit die Hydropumpe bildet, dip andere Einheit den Hydromotor.

Eine derartige Ausbildung der Einrichtung ist besonders dann von Vorteil, wenn sie in einem Fahrzeug eingebaut ist. Sie kann dann zeitweise für den Fahrantrieb benutzt werden und am Einsatzort als Einfach- oder Mehrfachpumpe beispielsweise Lasten heben (Gabelstapler), Aushubarbeiten o.a. leisten.

Vi'erden beispielsweise drei Hydroeinheit en vorgesehen, so ergeben sich mindestens vier Kombinationsmöglichkeiten, nämlich Einfach-, Doppel-, Dreifachpumpe/Motor oder hydrostatisches Getriebe plus Hydropumpe für Zubehörgerät. Sämtliche genannten Ausbildungsformen haben den Vorteil sehr kompakter Bauweise. Die Einrichtung kann vorteilhafterweise auch als transportables Gerät ausgebildet sein und an ordern beliebigen Einsatzort verwendet worden, sei es als Hydrogetriebe, Hydropumpe oder Hydromotor. - ■

-4-

4·7/0$9ο sad original

Fig.	2
Fig.	3
Fig.
Fig.
Fig.	6

Robert Bosch GmbH R. 9467 Vd/Wa

Stuttgart

Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in

Fig. 1 einen Schnitt durch eine als Doppelpumpe

oder Doppelmotor ausgebildete hydrostatische Kraftübertragungseinriclrtung,

eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels der Fig.1, eine Draufsicht auf die Einrichtung nach den Fig.1 und 2,

eine Einzelheit des Ausführungsbeispiels nach Fig.1, eine Draufsicht auf die Einzelheit nach der Fig. 4, und 7 eine als Pumpe/Motor oder als hydrostatisches Getriebe verwendbare hydrostatische Kraftübertragungseinrichtung, vereinfacht und teilweise schematisch dargestellt,

Fig. 8 eine Abwandlung der Ausführungsbeispiele nach den Fig. 6 und 7» schematisch,

Fig. 9 eine Abwandlung der Ausführungsbeispiele nach den

Fig. 1-8,
fc Fig. 10 ein Schema verschiedener Kombinationsmöglichkeiten

einer aus drei Hydro einheit en bestehenden Kraftübertragungseinrichtung,

Fig. 11 eine Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach der Fig.1,

In Fig. 1 ist mit 1 ein aus Gehäuseunterteil 1' und Gehäuseoberteil 1" bestehendes Gehäuse bezeichnet. In diesem sind nebeneinander zwei Hydroeinheiten 2 und 3 angeordnet. Die Hydroeinheit 2 besteht im wesentlichen aus einem Zylinderkörper 4, der von einer das Gehäuse durchdringenden Triebwelle 5 in

009847/0590

BAD ORIGINAL

Robert Bosch GmbH R. 94-67 Wd/Va

■ Stuttgart

Rotation versetzt wird. Der Antrieb der Triebwelle erfolgt über eine Keilverzahnung 6. Die Triebwelle ist in Rollenlager 7 und 8 gelagert. Im Zylinderkörper sind parallel zur Achse der Triebwelle mehrere Kolben 9 aufnehmende Bohrungen 10 ausgebildet. Die Kolben 9 stützen sich auf einer nicht rotierenden, aber um einen Drehzapfen 11 schwenkbaren Schwenkscheibe 12 ab.

Der Zylinderkörper 4- wird durch eine Feder 15» die sich in einem zwischen der Triebwelle und dem Zylinderkörper 4- gebildeten Zwischenraum befindet, gegen einen Steuerspiegel 14-gedrückt, und zwar mittels an der Triebwelle und am Zylinderkörper angeordneter, nicht näher bezeichneter Ringe.

Der Zylinderkörper 4· hat an seinem Außenumf ang einen Zahnkranz 15, der aus einem Teil mit dem Zylinderkörper selbst bestehen kann oder ein besonderes Teil, d.h. ein Zahnrad bildet und am Zylinderkörper aufgeschrumpft oder sonst irgendwie unverdrehbar und unverschiebbar festgehalten ist.

Im Abstand zur Triebwelle 5 und parallel zu dieser verlaufend ist im Gehäuse 1 weiterhin ein Rohr 16 fest angeordnet, um das sich ein mit Hilfe von Rollenlagern 17,18 gelagerter Zylinderkörper 19 zu drehen vermag. In diesem sind in parallel zum Rohr verlaufenden Bohrungen 20 Kolben 21 geführt, die sich auf einer nicht drehbaren, aber um einen Drehzapfen 22 schwenkbar gelagerten Schwenkscheibe 25 abstützen.

Der Zylinderkörper 19 wird mit Hilfe einer Feder 24-, die sich in einen zwischen dem Rohr 16 und dem Zylinderkörper gebildeten Raum befindet, gegen einen Steuerspiegel 25 gedruckt. Die Feder ist zwischen zwei Ringen, von denen der eine am Rohr, der andere am Zylinderkörper gehalten ist,eingespannt.

-6-

009847/0590 'bad original

"⁶" 192401 σ

Robert Bosch GmbH R'. 9467 Vd/V/a

Stuttgart

Am Außenumfang des Zylinderkörpers 19 ist ein Zahnkranz oder Zahnrad 26 unverdrehbar, aber axial verschiebbar angeordnet. Befindet er sich in seiner oberen Endstellung, so liegt er an einer Nase 27 des Zylinderkörpers an, befindet er sich in seiner unteren Endstellung, so kämmt er mit der Verzahnung des Zylinderkörpers 4·. Die Mittel zum Verschieben des Zahnkranzes sind in den Fig. 4 und 5 im einzelnen dargestellt.

Die Steuerspiegel 14 und 25 sind in Ausnehmungen des Gehäuse-P Oberteils 1" unverdrehbar gelagert. Zweckmäßig ist es, dem Steuerspiegel 25 etwas Spiel zu geben, damit er sich stets der Lage des Zylinderkörpers 19 anpassen kann, d.h. dicht an., diesem anliegt.

Der Steuerspiegel 14 hat nierenförmige Ausnehmungen 28 und 29 (Fig. 3), der Steuerspiegel 25 hat nierenförmige Ausnehmungen 30 und 31· Die nierenförmigen Ausnehmungen 28,31 stehen über einen Kanal 32, der in Fig. 1 strichpunktiert - dargestellt ist, in Fig. 3 teilweise im Schnitt, miteinander in Verbindung. Er v/eist eine Erweiterung 35 auf, in der ein Rückschlagventil 34 geführt ist, das sich entweder ^ gegen einen aus der Erweiterung und dem Kanal gebildeten Sitz 34' oder gegen eine aus den beiden Teilen gebildete Schulter 34" legt. Der Kanal 32 steht über einen Zweigkanal 32' mit einer Anschlußbohrung 35 in Verbindung.

Die nierenförmigen Ausnehmungen 29 und J>0 sind durch einen Kanal 36 (in den Fig. 1 und 3 gestrichelt dargestellt), miteinander verbunden und münden in eine Bohrung 37·

009847/0890

Robert Bosch GmbH R. 946? Wd/Va

Stuttgart

Die beiden Schwenkscheiben 12 und 23 werden mit Hilfe eines Kraftverütärkers 38 verstellt. Dieser besteht aus einer bekannten Folgeverstelleinrichtung, die mit Hilfe eines Schiebers 39 betätigt wird. Der Kraftverstärker 38 ist in Fig. 1 der Einfachheit halber nur teilweise dargestellt. An seinem unteren Teil befindet sich eine Schubstange 40, von der zwei Laschen zu Anlenkpunkten an den Schwenkscheiben führen. Die Schubstange 40 folgt genau den Bewegungen des Schiebers 39* Dadurch wird, die Schräglage beider Schwenkscheiben gegenüber dem Zylinderkörper gleichsinnig geändert.

Selbstverständlich ist es auch möglich, jede Schwenkscheibe von einem eigenen Kraftverstärker aus zu verstellen oder nur eine Schwenkscheibe verstellbar anzuordnen, während die andere in ihrer Y/inkelläge nicht veränderbar ist. Auch können die Druckmittelzu- und Abflußkanäle für jede Hydroeinheit getrennt ausgebildet sein. In diesem Fall ist es nicht notwendig, ein Rückschlagventil im Gehäuseoberteil anzuordnen.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, v/ird dex- Zahnkranz 26 des ZylinderkÖrpers 19 mit Hilfe einer Schaltgabel 42 in die gewünschte Stellung gebracht. Die Schaltgabel erstreckt sich etwa um den halben Umfang des Zahnkranzes herum und hat zwei Klauen ^3» die den Zahnkranz oben und unten umgreifen. Von der Schaltgabel führt eine Schaltstange 44 aus dem Gehäuse heraus. Der Zahnkranz 26 ist mit Hilfe von in Nuten des ZylinderkÖrpers eingelassenen Federn 45 drehfest gegenüber diesem gesichert. Anstatt der Federverbindung kann natürlich auch eine Vielkeil verbindung angeordnet sein, die u.U. weniger Raum erfordert, jedoch in der Herstellung etwas aufwendiger ist.

Anstatt der formschlüssigen Nut-Federverbindung kann auch eine kraftschlüssige Verbindung vorgesehen werden, z.B. eine

-8-0098O/0590 BADORiGlNAL

Robert Bosch GmbH R. 9467 Wd/Wa

Stuttgart

Elektromagnetkupplung. Das hat den Vorteil, daß der Zahnkranz nicht verschiebbar angeordnet zu sein braucht, sondern in erregtem Zustand kraftschlüssig mit dem Zylinderkorper verbunden ist, in nicht erregtem Zustand frei rotiert, ohne' den Zylinderkörper mitzunehmen·

Ist in dem genannten Ausführungsbeispiel der Zahnkranz 26 eingerückt, d.h. kämmt er mit der Verzahnung 15 des Zylinderkörpers 4, so wird der Zylinderkörper 19 bei einer Rotation der Triebwelle 5 über den Zylinderkörper 4- ebenfalls in Rotation versetzt, und zwar mit gleicher Drehzahl, wenn die Zähnezahlen der Zahnkränze gleich groß sind. Arbeitet die Kraftübertragungseinrichtung als Doppelpumpe - bei eingerücktem Zahnkranz 26 - so herrscht an den nierenförmigen Ausnehmungen 29 und" JO Niederdruck (Saugdruck) und Druckmittel wird über die Bohrung 37 in den Kanal 56 aus einem nicht dargestellten Behälter angesaugt« Das angesaugte Druckmittel wird bei der Rotation der Zylinderkörper in bekannter Weise von den Kolben in die nierenf örmigen Ausnehmungen 28 und 3^ verdrängt und gelangt in den Kanal 32 von der ' Hydro einheit 3 über das geöffnete Rückschlagventil 34-· Die Bohrung 35 steht über eine nicht dargestellte Leitung mit einem oder mehreren Verbrauchern in Verbindung. Ist die benötigte Druckmittelmenge gering, so wird der Zahnkranz 26 der Hydroeinheit 3 in seine obere Endlage verschoben, so daß er außer Eingriff mit der Verzahnung 15 kommt. Auf diese Weise wird vom Zylinderkörper 4 kein Drehmoment auf den Zylinderkörper 19 übertragen, so daß die Hydroeinheit 3 kein Druckmittel fördert, sondern nur die Hydroeinheit Das Rückschlagventil 34 dient dazu, daß die Hydroeinheit 3 bei schrägstehender Schwenkscheibe 23 durch das von der Hydro-Einheit 2 geförderte Druckmittel nicht in Rotation versetzt

ΟΟ98'47/ΌΒ90

BAD ORIGINAL

Robert Bosch GmbH $ E. 946? Wd/Wa

: ■ Stuttgart -

wird. Es liegt im Betrieb als Einfachpumpe am Sitz 34·' an und verhindert den Durchfluß von der Hydro-Einheit 2 zur *

nicht .- ·

Das Rückschlagventil 34- ist j edochi notwendig, wenn die Schwenkscheibe beim Betrieb als TSinf achpumpe in Nullstellung gebracht wird, denn dann kann die Hydroeinheit 3 nicht frei . rotieren JJjLuf diese Weise werden Reibungs-, Flüssigkeits- und Plantschverluste verringert, wodurch der Wirkungsgrad der Einrichtung verbessert wird. Außerdem ist in diesem Betriebszustand die Hydroeinheit 3 keiner- Abnutzung unterworfen. * Hydroeinheit 3·

Zur Veränderung der Fördermenge werden die Schwenkscheiben in bekannter Weise über den Kraftverstärker 38 in ihrem Anstellwinkel verändert.

Arbeitet die Kraftübertragungseinrichtung als Doppelmotor, so ist der Zahnkranz 26 wieder im Eingriff mit der Verzahnung 15. Unter Hochdruck stehendes Druckmittel wird der Bohrung 36 zugeführt, von wo es über den Kanal 32 in die Ausnehmungen 28 und 31 der Steuer spiegel 14-, 25 gelangt. In bekannter Weise wird durch das von dem Kolben auf die Zylinderkörper ausgeübte Reaktionsmoment dazu ausgenützt, diese in Rotation zu versetzen. Das an der Hydroeinheit 3 erzeugte Drehmoment wird durch die Verzahnung auf die Hydroeinheit 2 übertragen und von dieser der Triebwelle 5 zugeleitet. Ist nur eine geringe Leistung an der Triebwelle 5 notwendig, so wird die Hydroeinheit 3 wiederum durch Ausrücken des Zahnkranzes 26 stillgesetzt. Beim Betrieb als Doppelmotor muß allerdings Vorkehrung getroffen werden, daß das Rückschlagventil 34- in bekannter Weise mechanisch oder hydraulisch entsperrt wird.

! . -10-

009847/0680 bad original

Robert Bosch GmbH R* 9467 Ud/Va

Stuttgart

Fig. 2 zeigt die erfindungsgemäße Anordnung bei einer Axialkolbeneinheit mit nicht rotierenden Zylinderkörpern 4-7,48, aber rotierenden' Taumelscheiben 49,50· Die Triebwelle 51 ist im Gehäuseunterteil und im feststehenden Zylinderkörper 47 gelagert und fest mit der Taumelscheibe 49 verbunden. Die Taumelscheibe 50 ist ebenfalls im Gehäuseunterteil und im Zylinderkörper 48 gelagert. An der Taumelscheibe49 befindet sich eine Verzahnung 52,' an der Taumelscheibe 50 ein verschiebbarer Zahnkranz 53»der aber wie beim vorigen Ausführungsbeispiel drehfest mit der Taumelscheibe verbunden ist. Er bewegt sich zwischen zwei Anschlägen 54 und 55 und wird wiederum mit Hilfe einer nicht dargestellten Schaltgabel in die beiden gewünschten Stellungen gebracht. Die Funktion ist genau dieselbe wie oben beschrieben.

Wie die Fig«, 9 zeigt, braucht das Drehmoment zwischen den beiden Hydroeinheiten 2 .und. 5 nicht unmittelbar durch zwei miteinander kämmende Yer-sslinimgen Übertrages. %u werden. Die Übertragung erfolgt hier über ein Zwischenrad 54₉ das auf einer Wells 54⁸ axial verschiebbar angeordnet ist· Die Welle 5^¹ kann aber auch verschvenKbar im Gehäuse 1 angeordnet sein» In diesem Fall braucht an keiner der Hydroeinheiten ein verschiebbarer Zahnkranz angeordnet sein, die Verzahnungen sind vielmehr fest ausgebildete

Mit einer Ausgestaltung der Kraftübertragungseinrichtung nach den Fig. 6 und 7 ist es möglich, aus zwei Hydroeinheiten auch ein hydrostatisches Getriebe zu bilden« Dieses Äusführungsbeispiel unterscheidet sich von den vorhergehenden dadurch, daß die zweite, mit 55 bezeichnete Hydroeinheit genau wie die Hydroeinheit 2 mit einer im Gehäuse 1 gelagerten Triebwelle 56 verbunden ist (anstelle des Rohres .16)· Da die

• -11-

0098477089ο

BAD ORtGiNAL

Robert Bosch GmbH Stuttgart

E. 9467 Wd/Wa

Hydroeinheit 2 gleich ist wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen, trägt sie dieselbe Bezeichnung« An der Hydroeinheit 55 ist der verschiebbare Zahnkranz 26 angeordnet, der mit Hilfe der Schaltgabel 42 verschiebbar ist.

Achsgleich zur Triebwelle 56 erstreckt sich eine von dieser getrennte Abtriebswelle 59» die aber mit Hilfe eines Kupplungsgliedes 60 mit der Triebwelle 56 verbindbar ist. Das den Kupplungsteil 60 verstellbare Gestänge 61 kann fest mit der Schaltgabel 42 verbunden sein» wird -also dann gleichzeitig mit dem Zahnkranz 26 verschoben. Die beiden Teile 60 und 61 können aber auch unabhängig voneinander betätigt werden, wenn sie nicht fest miteinander verbunden sind. Die Enden der beiden Wellen sind keilverzahnt,, das Kupplungsglied 60 hat eine Innenkeilverzahnung. Es kann aber auch eine Reibungskupplung zwischen den beiden Wellenenden vorgesehen sein.

Der dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 entsprechende Kanal 32 trägt die Bezeichnung 62. An ihn ist ein 3/3-Wegeventil 63 mit drei Schaltstellungen 1,11 und II und den Anschlüssen a,b,c angeschlossen. Die Anschlußleitung an der Anschlußstelle c ist mit 64 bezeichnet. Von dem dem Kanal 36 des ersten Ausführungsbeispiels entsprechenden Kanal 65 führt eine Leitung 66 über ein . Wegeventil 6? mit den Schaltstellungen I'Und II zu einem Behälter 68. In die Leitung 66 mündet eine zweite, ebenfalls über das Wegeventil 67 führende Leitung 69 in die Leitung 66. In die Leitung 69 fördert eine Speisepumpe 70 Druckmittel aus dem Behälter 68. Eine dritte vom Behälter ausgehende Leitung 7Ί führt zum Wegeventil 67 und ist innerhalb des Wegeventils mit

der Leitung 69 verbunden. .

-12-

009847/0590

BAD ORIGINAL

Robert Bosch GmbH E. 9467 Wd/Wa

Stuttgart

Die Kraftübertragungseinrichtung arbeitet als Doppelpumpe nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6, wenn der Zahnkranz 26 eingerückt ist, das Kupplungsteil 60 keine Verbindung zwischen den Triebwellen 56 und 59 herstellt, wenn sich das Wegeventil 63 in seiner Schaltstellung.il befindet, und wenn der Triebwelle 5 ein Drehmoment zugeführt wird. Die Einrichtung saugt dann Druckmittel aus dem Behälter 68 über die Leitung 66 und das sich in seiner Stellung II befindliche Wegeventil 67 an und fördert es in den Kanal 62. Im Wegeventil 63 vereinigen sich die Forderströme der beiden Hydroeinheiten und fließen über die Anschlußleitung 64 zu einem Verbraucher.

Das von der Speisepumpe 70 geförderte Druckmittel wird innerhalb des Wegeventils 67 umgeleitet und fließt über die Leitung 71 drucklos zum Behälter 68 zurück. Arbeitet die Einrichtung als Doppelmotor, so wird über die Anschlußleitung 64 unter Hochdruck stehendes Druckmittel zugeführt, das sich im Wegeventil 63 zu den beiden Hydroeinheiten verzweigt und von diesen entspannt über die Leitung 66 in den Behälter 68 abströmt. Die bei 64 zuströmende Energie des Druckmittels wird in ein an der Triebwelle 5 zur Verfügung stehendes Drehmoment umgewandelt .

Wird die Schaltgabel 42 so betätigt, daß der Zahnkranz 26 außer Eingriff mit der Verzahnung 15 kommt, und wird die Triebwelle 56 mit der Abtriebswelle 59 durch das Kupplungsglied 60 verbunden (Fig. 7), so arbeitet die Kraftübertragung seinrichtung als hydrostatisches Getriebe. Das Wegeventil 63 befindet sich nun aber in seiner mit I bezeichneten Stellung, in der vom Kanal 62 keine Verbindung über das Wegeventil 63 zur Anschlußleitung 64 besteht. Gleichzeitig ist

-13-

009847/0590

BAD ORDINAL

Robert Bosch GmbH R. 94-6? Wd/Wa

■ Stuttgart

auch das Wegeventil 67 in seine mit I bezeichnete Stellung gebracht worden. Die Triebwelle 5 wird von einem Motor, angetrieben, und das hydrostatische Getriebe arbeitet nun in geschlossenem Kreislauf, d.h. das von der Hydroeinheit 2 verdrängte, unter hohem Druck stehende Druckmittel wird der Hydroeinheit 55 über den Kanal 62 und das Wegeventil zugeführt. Es entspannt sich in der Hydroeinheit 55 und fließt von dieser über den Kanal 65 wieder der Hydroeinheit 2 zu. Bei Betrieb in geschlossenem Kreislauf ist es notwendig, entstandene Leckverluste auszugleichen. Das geschieht mit der Hilfspumpe 70» <3±^e nun über das Wegeventil 67 und die Leitung 69 Druckmittel unter geringem Druck dem Kanal 65 zuführt. Diese Druckmittelmenge dient aber lediglich zum Ausgleich der Leckverluste_o

Das an der Üriebwelle 5 der Hydroeinheit 2 zugeführte Drehmoment Md,. wird in Druck umgewandelt und der Hydroeinheit zugeführt. Das dort sich entspannende Druckmittel erzeugt in der Hydroeinheit 55 wiederum ein Drehmoment, das über die mit der Triebwelle 56 gekoppelte Abtriebswelle 59 als Dreh-= moment Mdp abgeführt wird. Es kann S₀B₀ dazu dienen, die Antriebsräder eines Fahrzeugs anzutreiben. Die Yerbin&ung vom Behälter 68 über die Leitung 66 zum Kanal 65 ist durch das Wegeventil 67 gesperrte

Sämtliche zu verstellenden Seile₉ also der Zahnkranz 26, das Kupplungsteil 60 und die Wegeventile 63 und 67 können elektromagnetisch, mechanisch oder hydraulisch betätigt werden« Wesentlich ist lediglich., daß sie beim tibergang vom Betrieb Pumpe/Motor gum Betrieb eines hydrostatischen Getriebes in der beschriebenen Weise verstellt werdea_o Besonders eignen sieb, hierfür auch elektrische oder hydraulische Fernsteuerungen«

1 92 AO 1

Robert Bosch GmbH R. 94-67 V/d/V/a

Stuttgart

Soll die als Doppelpumpe/Motor geschaltete Einrichtung nach der S¹Ig. 6 als Einfachpumpe/Motor arbeiten, so ist lediglich der Zahnkranz 26 auszurücken, das Kupplungsteil 60 bleibt in seiner ausgerückten Stellung, in der es also die Triebwellen 56 und 59 nicht verbindet» Das Wegeventil 63 wird in seine Schalt stellung III gebracht, das Wegeventil 6? bleibt in seiner Schaltstellung II. Das von der Hydroeinheit 2 geförderte Druckmittel fließt über das Wegeventil 63 in die Anschlußleitung 64, Der Hydroeinheit 55 kann kein !Druckmittel zuströmen,, In diesem Ausführungsbeispiel ist kein Bucks chi ägventil im Kanal 62 notwendig, wie es beim Ausfülirungsbeispiel nach den Fig_s 1 bis M- der Pail ist» Sämtliche- Bstxdebsarten werden über "die Wegeventile 63 VMa. 6? gesteuert»

Beim tibergang von cl©z? so beschriebenen Eiafacliptüape zum Be trieb eines liydb?© statischen Getriebes ist dann nur das Kupplungsteil 60 eia.3ariiekes_f xniä die IJege-yeatile sind in öi i Figs. 7 cisrg&r^all^siSs-aeitscellusg©?! zn "bringen«=

gs.

Bis B±-'-.s;uQl'};ujig lsi? vsrsehiedensn Betriebsarten wird durch . - . . . sinngemäße ilnsMlctaig fier Sciialtmechanismen erreichte Das Wegeventil 63 ist ziriscteaäBigerweise als eia im Gehäuseober=. teil 1⁸ eingebautes S-jeuerschieberventil ausgebildete Die SteuerseMeljertiolirmig verläuft -in dieses Fall aa "besten parallel snr Srietjwelle.tmd der Kanal 62 sowie der Anschlußkanal münden la die .Steuerschieberbonrungo

Mit einer A'asfüJaraagsform der Kraftü■bertragΐmgseinrichtung nach i"ig* 8 ist es auch möglich, beim Betrieb als hydrostatisches Getriebe die Einrichtung zu reversierend a_oh. der Abtriebs» welle 59 die entgegengesetzte Drehriclitiaag zu geben, wie vorher beschrieben· Die Schwenksclieibe 12 wird dabei über ihre

-15-

00-9847/0690

BAD OR[GINAL

Robert Bosch GmbH R. 9467 Wd/Wa

Stuttgart

Null-Lage hinaus in entgegengesetzter Richtung verschwenkt. An die Stelle des 3/3-Wegeventils 64 des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 6 und 7 tritt ein 5/3-Wegeventil 72 mit drei Schaltstellungen I,II,III, dessen Anschluß a den Verbraucheranschluß bildet» An die Anschlüsse b und c führt ein Kanal 73, der die beiden außenliegenden Seiten der Hydroeinheiten verbindet, an die Anschlüsse d una_fi_führt ein Kanal -74* der ihre innenliegenden Seiten verbindet. Das Wegeventil 67 ist gleich angeordnet und ausgebildet, wie in den Ausführung sb ei spiel en nach den Fig» 6 und 7· Die beiden Leitungen 66',69' münden in den Kanal 74. Von der Leitung 69' führt eine Zweigleitung 75 ab, die in den Kanal 73 mündet und in der ein Rückschlagventil 75^J angeordnet ist. Auch in der Leitung 69" ist ein Rückschlagventil 76 angeordnet. Beide Rückschlagventile vermögen sich in Richtung zu den Kanälen 73»74 kin zu öffnen.

Die Einrichtung arbeitet als Einzelpumpe/FIotor, wenn sich die Wegeventile 67 und 72 in Stellung I befinden. Die Schwenkscheibe 12 der Hydroeinheit 2 steht dabei in der entgegengesetzten Schräglage, wie in Fig. 8 dargestellt. Druckmittel strömt vom Kanal 73 über den Anschluß 6 zum Anschluß a und zum Verbraucher. Es wird Über das Wegeventil 6? vom Behälter angesaugt. Von der Hydroeinheit 2 kann kein Druckmittel zur Hydroeinheit 55 strömen.

Die Einrichtung arbeitet als Doppelpumpe/Hotor in Stellung II des Wegeventils 72 und Stellung I des Wegeventils 67· Beide Druckseiten der Hydroeinheiten stehen mit dem Verbraucheranschluß in Verbindung.

-16-

009841/0690 BAD ORIGINAL

Robert Bosch GmbH R. 9467 Vd/Wa

Stuttgart

Die Einrichtung arbeitet als Hydrogetriebe in Stellung III des Wegeventils 72 und Stellung II des Wegeventils 67· Die Zahnkränze sind außer Eingriff, das Kupplungsteil 60 ist eingerückt. Steht die Schwenkscheibe 12 in der entgegengesetzten Stellung wie gezeichnet, so führt der Kanal 73 Hochdruck, und die Hydroeinheit 55 rotiert in derselben Drehrichtung wie die Hydroeinheit 2. .Der Kanal 74- ist Niederdruckkanal, in den die Speisepumpe 70 Druckmittel unter niedrigem Druck einspeist, und zwar über die Leitung 69' und das Rückschlagventil 76. Das Rückschlagventil 75' ist geschlossen.

Die Hydroeinheit 55 arbeitet in der entgegengesetzten Drehrichtung, wenn die Schwenkscheibe 12 über Null hinaus in die in Fig. 8 dargestellte Stellung verschwenkt wird. Nun ist der Kanal 74 Hochdruckkanal, der Kanal 73 führt Niederdruck; in ihn fördert die Speisepumpe 70 Druckmittel über die Leitung 69', den Leitungszweig 75 und das Rückschlagventil 75'· Aus dem Kanal 74 kann kein Druckmittel in die Leitung 69' strömen, da dieses durch das Rückschlagventil 76 verhindert wird.

Das Schema nach der 3?ig. 10 zeigt die Betriebsmöglichkeiten, die mit einer aus drei hydrostatischen Einheiten bestehenden Kraftübertragungseinrichtung erreicht werden können. Die Hydroeinheiten tragen die Bezeichnungen 77»78, 79. Lediglich die Einheiten 77 und78 sind mit Triebwellen 77'»78' versehen.

Der die großen Kreise verbindende kleine Kreis bedeutet: Hydioeinheit nicht verbunden; das die großen Kreise verbindende Kreuz bedeutet: Hydroeinheit verbunden.

009847/0590

SAD ORiGiNAL

Robert Bosch GmbH R. 9467 Wd/Wa'

Stuttgart

Möglichkeit A). Hydroeinheit 77 und 78 sind nicht verbunden und bilden ein hydrostatisches Getriebe, während die Einheit 79 mit der Einheit 77 verbunden ist -und als Pumpe arbeitet. Diese Anordnung eignet sich für ein Fahrzeug mit · hydrostatischem Antrieb und mit einem Zubehörgerät, das von der Hydroeinheit 79 mit Druckmittel versorgt wird.

Möglichkeit B). 77 und 78 sind nicht verbunden. 77 und79 sind im Eingriff. Die Einrichtung arbeitet als Doppelpumpe. Die Hydroeinheit 78 ist in Ruhezustand.

Möglichkeit C). Alle drei Einheiten befinden sich im Eingriff. Die Einrichtung arbeitet als Dreifachpumpe/Motor.

Möglichkeit D). Die Hydroeinheiten 78,79 sind außer Eingriff. Die Einrichtung arbeitet als Einfachpumpe/Motor.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 11 zeigt, daß die Verbindungsmittel auch an den Triebwellen der Hydro einheit en angeordnete Zahnräder sein können. Das auf der Triebwelle 5 der Hydroeinheit 2 unverdrehbar und unverschiebbar angeordnete Zahnrad ist mit 80 bezeichnet, das auf der Triebwelle der Hydroeinheit 3 angeordnete Zahnrad mit 81. Es ist auf der Triebwelle unverdrehbar, aber verschiebbar gehalten, z.B. mit Hilfe einer Vielkeilwellenverbindung 82.1 Da an so ausgebildeten Hydoreinheiten hydraulische Querkräfte auftreten, ist es zweckmäßig, den Ort der Verbindungsmittel nach den Ausführungsbeispielen 1, ξ> und 7 in die Wirkungslinie dieser Querkräfte zu legen. Es kann so z.B. in einem bestimmten Fall vorteilhaft sein, die Zahnkränze an den unteren Rand oder an den oberen Rand der rotierenden Zylinderkörper zu legen und nicht etwa in die Mitte, wie in den ■gezeigten Ausführungsbeispielen· -18-

009847/0610 . bad original

Robert Bosch GmbH R. 9467 Wd/Wa

Stuttgart

Als Verbindungsmittel für die Drehmomentübertragung können außer Zahnrädern und Zahnkränzen z.B* auch Ein- oder Mehrfachkeilriementriebe, Zahnkettenantriebe u.a. gewählt werden.

Das ist allerdings bei Einrichtungen nach den Ausführungsbeispielen entsprechend den Fig. 1 und 2 nicht möglich, da sich das eine Verbindungsmittel bei Kettenrädern oder Riemenscheiben nicht seitlich gegenüber dem anderen verschieben läßt.

. Hierfür bietet sich das Ausführungsbeispiel nach der Fig. an. Hierbei sind die beiden Verbindungsmittel - genau wie es beispielsweise bei einem Kfz-Getriebe der Fall ist - mit einer Synchronisiereinrichtung versehen.

Gleichgültig ob nun Zahnrad, Kettenrad oder Riemenscheibe verwendet werden, die Verbindung kann gelöst werden, ohne daß eine seitliche Verschiebung eines dieser Teile gegenüber dem anderen notwendig wird. Dies hat überdies den Vorteil, daß eine Trennung bzw. Kuppelung der Hydro einheit en auch während der Rotation möglich ist.

Grundsätzlich wäre eine derartige Ausbildung auch bei den Ausführungsbeispielen nach den Fig. 1 und 2 möglich, jedoch wäre hierfür der Raumbedarf sehr groß. Für eine derartige Lösung bietet sich also das Ausführungsbeispiel nach Fig. besonders an, da unterhalb der Zylinderkörper genügend Raum vorhanden ist und die Durchmesser der Triebwellen gegenüber denjenigen der Zylinderkörper klein sind. Da Synchronisiereinrichtungen allgemein bekannt sind, ist deren Anwendung an der erfindungsgemäßen Anordnung nicht durch ein Ausführungsbeispiel erläutert.

-19-

8ADOR₁G₁NAL

Robert Bosch GmbH R. 94-67 Wd/Wa

Stuttgart . , . "

Als Anwcndungsbeispiele für die erfindungsgemäße Einrichtung bieten sich an: Hydro-Einrichtungen mit stark schwankendem Druckmittelbedarf, z.B. Winden, Krane, Hydroänlagen (hierbei Einfach- oder Mehrfachpumpe) - ferner Fahrzeuge mit Hydroantrieb, die am Einsatzort Lasten heben, Geräte antreiben usw., z.B. ein Porlat-Kran, der mit dem Hydroantrieb an den Einsatzort fährt und dann auf Doppelpumpe zum Heben schwerer Lasten umschaltet, also nicht schon von vorn herein zusätzliche Hydroaggregate benötigt, die dann nicht ausgenützt werden können.

Als Hydroeinheiten bieten sich außer Axialkolbeneinheiten auch Radialkolbeneinheiten an.

Beim Betrieb al" hydrostatisches Getriebe ist es natürlich nicht notwendig, die Triebwelle 56 mit der Antriebswelle 59 zu kuppeln, vielmehr kann die Triebwelle 56 Antriebswelle sein und unmittelbar ein Gerät antreiben.

BAD 009847/0590

Claims

Ansprüche

( 1.\Hydrostatische Kraftübertragungseinrichtung mit wenigstens zwei in einem gemeinsamen Gehäuse nebeneinander angeordneten Hydroeinheiten, insbesondere Axialkolbeneinheiten, von denen wenigstens eine mit einer Triebwelle verbunden ist, und die Hydroeinheiten über an ihren rotierenden Teilen angeordnete Verbindungsmittel miteinander in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (15»26; 52,52; 80,81) zugleich als wenigstens zwei Hydroeinheiten (2_t3>2·,3¹;55) voneinander trennbare Mittel ausgebildet sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Verbindungsmittel (15,26; 52,535 80,81) eine jedem rotierenden Teil (4,19,49,50) der Hydroeinheit (2,3· 2',3') zugeordnete Verzahnung nach Art eines Zahnrads dient, das mit demjenigen der benachbarten Hydroeinheit kämmt, und daß das Zahnrad.(26,53*81) wenigstens einer Hydroeinheit derart verschiebbar angeordnet ist, daß es von demjenigen der benachbarten Hydroeinheit außer Eingriff bringbar ist, aber mit der ihm zugeordneten Hydro-Einheit .drehfest verbunden bleibt.

-21-

009847/0S90

BAD ORIGINAL

Robert Bosch GmbH .H. 9467 Wd/Wa

Stuttgart

3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Zahnräder ausgebildeten Verbindungsmittel (15» 26; 52,53; 80,81) an den rotierenden Teilen der Hydroeinheiten lediglich über ein Zwischenzaimrad (54) in oder. außer Eingriff miteinander bringbar sind«

4* Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 "bis 3§ dadurch gekennzeichnet₉ daß die VerMndungsraittel (15₉26) an den rotierenden Zylinderkörpera (4₉19) "von Axlalkolbeneinheiten angeordnet siad_s ä.erea Schweakschei"bea (12c,23) aiciit» rotieren₀

ο Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 s dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel (52₉53) an &aa rotierenden Tauaelsdieiben (4-9^50) von AsdLalfeolbeneiZiheiten angeordnet sind_? deren Zyünderkörper (47/48) nicht rotiereno

Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis %_s dadiirch gekennzeichnet j daß der rotierende Zylinderkörpsr (19) der Rieht mit der friebwelle (5) verbuadenen Hydroeiahei-fe (3) auf einer im geaeinsamen Gehäuse (1) fest angeordnetasi Achse (16) angeordnet ist©

1324010

Robert Bosch GmbH E. 9W Y/d/Wa

Stuttgart

7· Einrichtung nach einem der Ansprüche Λ bis 6₉ dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruckseiten (29j3O) der Hydro-Einheiten (2,2s55) mit einem gemeinsamen Anschluß (36_?37) verbunden sind., %iaä daß die Hochdmekseiten (28,31) eben-

f nils mit eines. -gemei&ssBes. Aneeliliiß 3

8-: 3inrielife!?p iJRcO':. ^r.^;-Di«~ii eier ÄaspriiciSi© 1 "bis 4₉6 uaä 7

323

daß di-» Vlinkellag (1>._f25) gegezmber isiGa Erafti^srstärlcer

ISl;^;^ -ir;;.-^g: ^₁ λ;v, :^;;aq~ ά&Λ¹ -Aj^spilv^is 1 Ijis S₅ dadurch ge siclKe^; '"ν-:-: siii^-'ö^xieli sup e^stea Hydro einheit

sj(?aig"t'3BS ^ir-.c- : -s-i1;e E^^ilroeisJieit (55) ®i"fc ©iaer Trieb- wells C'^6) ^eifbimA-m, ist₅ und daß das -won der ersten Hydro= einheit (2) geforderte Druckmittel der zweiten Hydroein- helt, (55) 3üg£leitet-wird9 nachdem die Verbindungsmittel außer- Eingriff sind»

10, Eini-iehtung aacfe. Anspruch 9₉ dadurch gekennzeichnet, daß die ö?rieb*;slie (56) der sweiten Hjdroeinheii; (55) iait Hilfe eines Kupplungsgliedes (60) mit einer zusätzlichen Abtriebs-

welle (59) verbindbar ist«

«=23-

" "■ 009847/0590

BAD ORIGINAL

Robert Bosch GmbH E. 9467 Wd/Wa

Stuttgart

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis % bei der die Verbindungsmittel Zahnräder sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad wenigstens einer Hydroeinheit

oder das Zwischenrad (54) mit Hilfe einer Schaltgabel (42) verschiebbar ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11 _$ dadurch gekennzeichnet, daß das Kupplungsglied (60) für die Verbindung der Triebwelle (56) mit der Abtriebswelle (59) mit der Schaltgabel(42)für das Verschieben des Zahnrades (26) einer Hydroeinheit (55) oder des Zwischenrads (5*0 verbunden ist.

13.Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Niederdruckseite (65) über ein Wegeventil (67) mit einer Speisepumpe (70) verbindbar ist, die in einer Durchflußstellung des Wegeventils Druckmittel aus einem Behälter (68) zu der Niederdruckseite'der Hydroeinheiten fördert, in einer Sperrstellung des Wegeventils diese Verbindung aber unterbricht.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 "und 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das ein die Hochdruckseite

-24-

009847/0590 bad oWQ«*Al

1 92A01 O

Robert Bosch GmbH R. 9467 Wd/Wa

Stuttgart

(62) angeschlossenes Steuerventil (63) drei Schaltstellungen aufweist, wobei in einer ersten Schaltstellung Druckmittel nur von einer Hydroeinheit zur anderen fließt, in einer zweiten das von beiden Hydro einheit en (2, 55) geförderte Druckmittel einer Verbraucherleitung (64-) zuströmt und in einer dritten Schaltstellung Druckmittel nur einer Hydroeinheit zur Verbraucherleitung (64) gefördert wird, und daß in der ersten Schalt st ellung die Speisepumpe (70) Druckmittel über das Wegeventil (67) zur Niederdruckseite fördert.

15· Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigung der beweglichen Verbindungsmittel, des Kupplungsglieds (60) und der Ventile (63»67) elektromagnetisch, mechanisch oder hydraulisch erfolgt. -

16. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel als kraftschlüssige Mittel (Riementrieb) ausgebildet sind.

17· Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die als Zahnräder (74,75) ausgebildeten Verbindungsmittel auf den Triebwellen angeordnet sind und innerhalb des Gehäuses (1) liegen. .· '

009847/0Ö90

SAD ORiGINÄL

Robert Bosch GmbH R.· 9467 Wd/Wa

Stuttgart

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch

gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel mit Synchronisiereinrichtungen versehen sind. Ii

009847/0590