DE102010063568A1 - Vorrichtung zum Antrieb von Arbeitsgeräten eines Nutzfahrzeuges - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Antrieb von an ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug anschließbaren Arbeitsgeräten (2), wobei das Nutzfahrzeug eine Verbrennungskraftmaschine (6) und einen von der Verbrennungskraftmaschine (6) antreibbaren Generator (9) aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass das Nutzfahrzeug und/oder das Arbeitsgerät (2) mindestens eine hydraulische Pumpe (5) zur Versorgung eines hydraulischen Arbeitskreislaufes (3) und einen mechanischen Anschluss (4) zum Antrieb des Arbeitsgerätes (2) aufweisen und dass die mindestens eine hydraulische Pumpe (5) und/oder der mechanische Anschluss (4) elektrisch und/oder mechanisch und mit einer durch Leistungsverzweigung regelbaren Drehzahl antreibbar sind.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Antrieb von Arbeitsgeräten eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuges nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
- Landwirtschaftliche Nutzfahrzeuge oder Traktoren können mit einer Vielzahl von unterschiedlichen Arbeits- oder Anbaugeräten gekoppelt werden, welche unterschiedliche landwirtschaftliche Arbeitsfunktionen ausüben. Die Arbeitsgeräte werden in der Regel mechanisch oder hydraulisch angetrieben, beispielsweise über eine so genannte Zapfwelle, welche vom Verbrennungsmotor des Traktors angetrieben wird. Nachteilig hierbei ist die Abhängigkeit der Zapfwellendrehzahl von der Motordrehzahl, die bei unterschiedlichen Arbeitsgeräten nicht dem jeweiligen Drehzahloptimum entspricht.
- Man hat daher bereits vorgeschlagen, die an den Traktor angebauten Arbeitsgeräte elektrisch anzutreiben, um die Antriebsdrehzahl für die Arbeitsgeräte von der Abtriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors des Traktors abzukoppeln. Durch die
EP 1 995 108 A1 wurde eine Vorrichtung zur elektrischen Versorgung von an ein landwirtschaftliches Arbeitsfahrzeug ankoppelbaren Anbaugeräten bekannt. Im Antriebsstrang des Traktors ist ein von der Verbrennungskraftmaschine (im folgenden auch kurz Verbrennungsmotor genannt) angetriebener Generator angeordnet, welcher elektrische Energie erzeugt, die mittels einer elektrischen Übertragungseinrichtung auf das Anbaugerät übertragen wird. Im Anbaugerät, welches die landwirtschaftliche Arbeitsfunktion ausübt, ist mindestens ein Elektromotor angeordnet, welcher von dem elektrischen Versorgungssystem über elektrische Leitungen und eine Steckverbindung zum Traktor mit elektrischer Energie versorgt wird. Die dem oder den Elektromotoren zugeführte elektrische Leistung ist zwar durch die Übertragungseinrichtung regelbar, insofern sind die Antriebsdrehzahlen der Elektromotoren unabhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors. Nachteilig ist allerdings, dass die gesamte Antriebsleistung für das Anbaugerät als elektrische Leistung zugeführt wird, was eine Verschlechterung des Wirkungsgrades, d. h. einen höheren Treibstoffverbrauch für den. Verbrennungsmotor des Traktors bedeutet. - Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einer Vorrichtung zum Antrieb von Arbeitsgeräten eines landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuges der eingangs genannten Art einerseits vom Verbrennungsmotor unabhängige Antriebsdrehzahlen für die Arbeitsgeräte zu erreichen und andererseits eine Verbesserung des Antriebswirkungsgrades gegenüber einem rein elektrischen Antrieb zu erzielen.
- Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
- Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die im Nutzfahrzeug oder im Arbeitsgerät angeordneten hydraulischen Pumpen und/oder der mechanische Anschluss elektrisch und/oder mechanisch mit einer durch Leistungsverzweigung regelbaren Drehzahl antreibbar sind. Damit wird der Vorteil erreicht, dass durch den teilweise mechanisch erfolgenden Antrieb ein hoher Wirkungsgrad und durch den teilweise elektrischen Antrieb eine Regelbarkeit der Drehzahl aufgrund der Leistungsverzweigung erreicht werden.
- Nach einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Leistungsverzweigung einen mechanischen, von der Verbrennungskraftmaschine ausgehenden und einen elektrischen, von dem Generator ausgehenden Leistungszweig, wobei der mechanische und der elektrische Leistungszweig in einem Planetengetriebe zusammengeführt werden. Durch das Planetengetriebe ist es möglich, eine Drehzahlregelung für die Ausgangswelle des Planetengetriebes zu erreichen, welche die hydraulischen Pumpen und/oder den mechanischen Anschluss des Arbeitsgerätes antreiben.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfasst der elektrische Leistungszweig mindestens einen Elektromotor, welcher in das Planetengetriebe eintreibt. Der Elektromotor erhält seine elektrische Antriebsenergie vom Generator, während der mechanische Leistungszweig seine Antriebsenergie vom Verbrennungsmotor erhält. Durch Umwandlung der elektrischen Antriebsenergie in mechanische Energie über den Elektromotor kann somit die Drehzahlregelung im Planetengetriebe erfolgen.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Elektromotor als elektrische Maschine ausgebildet, welche sowohl als Motor als auch als Generator betreibbar ist. Dies ergibt den Vorteil, dass Bremsenergie beim Betreiben des Arbeitsgerätes zurück gewonnen (rekuperiert) werden kann. Bremsenergie kann beispielsweise beim Abbremsen einer Hublast oder beim Abbremsen von rotierenden Massen des Arbeitsgerätes entstehen – sie kann dann in das System eingespeist werden und somit die Antriebsenergie des Verbrennungsmotors reduzieren.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der elektrische Leistungszweig eine geringere Leistung als der mechanische Leistungszweig auf. Dies ergibt den Vorteil eines höheren Gesamtwirkungsgrades für den Antrieb des Arbeitsgerätes.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform erfolgt die Regelung der Drehzahl über die Regelung des elektrischen Leistungszweiges, d. h. der vom Elektromotor dem Planetengetriebe zugeführten mechanischen Leistung. Da nur ein geringer Teil der Gesamtleistung für die Regelung der Ausgangsdrehzahl des Planetengetriebes erforderlich ist, ergeben sich Vorteile bei der Regelung.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die hydraulische Pumpe oder die hydraulischen Pumpen vom Planetengetriebe angetrieben. In diesem Falle erfolgt der Antrieb des mechanischen Anschlusses über den mechanischen Leistungszweig. Vorteilhaft hierbei ist, dass die Drehzahlen der hydraulischen Pumpen, welche hydraulische Arbeitskreise versorgen, an den jeweiligen Drehzahlbedarf angepasst werden kann.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird der mechanische Anschluss über das Planetengetriebe angetrieben, woraus sich der Vorteil der Drehzahlregelung für den Antrieb des Arbeitsgerätes, andererseits auch der Vorteil eines relativ hohen Wirkungsgrades wegen des mechanischen Leistungszweiges ergeben.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind sowohl die Hydraulikpumpen als auch der mechanische Anschluss über ein oder zwei Planetengetriebe antreibbar. In diesem Falle ergibt sich der Vorteil, dass beide Verbraucher in ihren Antriebsdrehzahlen regelbar sind.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Generator als elektrische Maschine ausgebildet, die sowohl als Generator als auch als Motor betreibbar ist. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass Bremsenergie des Nutzfahrzeuges rekuperiert werden kann.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der elektrischen Maschine ein elektrischer Energiespeicher zugeordnet, in welchem rekuperierte Bremsenergie gespeichert und beim Antrieb des Arbeitsgerätes über den elektrischen Leistungszweig zu Gunsten des Verbrennungsmotors genutzt werden kann.
- Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Verbrennungskraftmaschine und die elektrische Maschine im Antriebsstrang des Nutzfahrzeuges nach Art eines seriellen, parallelen oder leistungsverzweigten Hybridsystems angeordnet. Die erfindungsgemäße Antriebsvorrichtung kann somit mit den bekannten Ausbildungen von Hybridsystemen kombiniert werden.
- Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher erläutert, wobei sich weitere Merkmale und/oder Vorteile aus der Beschreibung und/oder der Zeichnung ergeben können. Es zeigen
-
1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Antrieb eines Arbeitsgerätes mit Leistungsverzweigung, -
2 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung -
3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
4 ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
5 ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
6 ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
7 ein siebtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
8 ein achtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
9 eine alternative Anordnung einer elektrischen Maschine im Antriebsstrang als serieller Hybrid und -
10 eine weitere alternative Anordnung der elektrischen Maschine im Antriebsstrang als leistungsverzweigter Hybrid. -
1 zeigt eine Vorrichtung1 zum Antrieb eines Arbeitsgerätes2 eines nicht dargestellten landwirtschaftlichen Nutzfahrzeuges, im Folgenden kurz Traktor genannt. Das Arbeitsgerät2 ist auf nicht dargestellte Weise an den Traktor ankoppelbar und kann je nach Bedarf gegen ein anderes Arbeitsgerät, welches eine andere landwirtschaftliche Arbeitsfunktion ausübt, ausgetauscht werden. Insofern ist die Verbindung des Arbeitsgerätes2 mit dem Traktor lösbar. Das Arbeitsgerät2 umfasst einen oder mehrere hydraulische Arbeitskreise, z. B. für die Betätigung eines Hubwerkes und für das Arbeitsgerät selbst. Ferner kann im Traktor ein Hydraulikkreis für die Schmierung und den Systemdruck für das Getriebe und die Hinterachse des Traktors vorgesehen sein. Ein Hydraulikreislauf ist beispielhaft mit der Bezugszahl3 gekennzeichnet. Das Arbeitsgerät2 umfasst ferner einen mechanischen Anschluss4 , z. B. in Form einer Kupplung für einen mechanischen Antrieb des Arbeitsgerätes2 , wobei der Antrieb vorzugsweise durch eine hier nicht dargestellte Zapfwelle des Traktors erfolgt. Der Hydraulikkreis3 wird durch eine eigene Hydraulikpumpe5 versorgt. - Der Traktor weist eine Antriebsmaschine auf, die als Verbrennungskraftmaschine
6 , im Folgenden auch kurz Verbrennungsmotor6 genannt, ausgebildet ist und schematisch dargestellt ist. Der Verbrennungsmotor6 ist mechanisch über einen Antriebsstrang7 mit einem Getriebe8 verbunden, über welches die Räder des Traktors angetrieben werden. Zwischen Verbrennungsmotor6 und Getriebe8 ist im Antriebsstrang7 ein Generator9 zur Erzeugung von elektrischer Energie angeordnet, welcher einen Elektromotor10 über einen elektrischen Leistungszweig11 mit elektrischer Energie versorgt. Vom Antriebsstrang7 ist ein mechanischer Leistungszweig12 abgezweigt, der sich in zwei parallele Leistungszweige12a ,12b teilt, wobei der mechanische Leistungszweig12a das Arbeitsgerät2 über den Anschluss4 mechanisch und der Leistungszweig12b ein Planetengetriebe13 antreiben. Andererseits wird das Planetengetriebe13 über einen mechanischen Leistungszweig11a , die Abtriebswelle des Elektromotors10 , angetrieben. Die Abtriebswelle des Planetengetriebes13 ist als mechanischer Leistungszweig12c bezeichnet, welcher die hydraulische Pumpe5 zur Versorgung des Hydraulikkreislaufes3 antreibt. Bevorzugt ist die im elektrischen Leistungszweig11 übertragene Leistung kleiner als die im mechanischen Leistungszweig12b übertragene Leistung, sodass der Anteil an mechanischer Antriebsleistung für die Pumpe5 größer als der Anteil an elektrischer Leistung ist. Daraus resultieren ein höherer Antriebswirkungsgrad für die Pumpe5 und damit eine Entlastung des Verbrennungsmotors6 . Durch das Planetengetriebe13 ist eine Drehzahlregelung der Abtriebswelle12c des Planetengetriebes13 bzw. der Antriebsdrehzahl der Pumpe5 möglich. Geregelt wird in diesem Falle die über den elektrischen Leistungszweig11 fließende elektrische Leistung, die dem Elektromotor10 zugeführt wird. Damit kann die Antriebsdrehzahl der Pumpe5 an den Drehzahlbedarf des Hydraulikkreislaufes3 – oder anderer unterschiedlicher Kreisläufe – angepasst werden. - Der Generator
9 kann auch als elektrische Maschine ausgebildet sein, welche sowohl als Generator als auch als Motor betreibbar ist. Für diesen Fall ist optional ein elektrischer (gestrichelt dargestellter) Energiespeicher14 vorgesehen. Der Energiespeicher14 kann über das Getriebe8 und den Antriebsstrang7 eingespeiste Bremsenergie aufnehmen und speichern. Bei Bedarf wird die gespeicherte elektrische Energie an den Elektromotor10 abgegeben. Die dargestellte Antriebskonfiguration für das Arbeitsgerät2 über einen elektrischen Leistungszweig11 und einen mechanischen Leistungszweig12 entspricht einem Parallelhybridsystem. -
2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer abgewandelten Antriebskonfiguration für das Arbeitsgerät2 (für gleiche Teile werden gleiche Bezugszahlen wie in1 verwendet). In diesem Falle geht der drehzahlgeregelte Antrieb auf den mechanischen Anschluss4 des Arbeitsgerätes2 , während der Antrieb für die Pumpe5 rein mechanisch und ungeregelt ist. Der mechanische Leistungszweig12 führt über die Abzweigung12a direkt zur Pumpe5 . Eine Abzweigung12b treibt in das Planetengetriebe13 , welches gleichzeitig vom Elektromotor10 mechanisch angetrieben wird. Der Elektromotor10 wird über den elektrischen Leistungszweig11 vom Generator9 mit elektrischer Energie versorgt. Die Leistungsverzweigung über den mechanischen Leistungszweig12 ,12b und den elektrischen Leistungszweig11 entspricht dem Ausführungsbeispiel gemäß11 mit dem Unterschied, dass der mechanische Anschluss4 des Arbeitsgerätes2 drehzahlgeregelt angetrieben wird, während der Antrieb der Pumpe5 von der Drehzahl des Verbrennungsmotors6 abhängig ist. -
3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung, wobei für gleiche Teile gleiche Bezugszahlen verwendet werden. Das Ausführungsbeispiel gemäß3 stellt praktisch eine Überlagerung der Ausführungsbeispiele gemäß1 und2 dar, indem sowohl die Pumpe5 als auch der mechanische Anschluss4 drehzahlgeregelt, jeweils über Leistungsverzweigung, angetrieben werden. Der elektrische Leistungszweig11 versorgt die beiden Elektromotoren10 mit elektrischer Leistung, und der mechanische Leistungszweig12 treibt die beiden Planetengetriebe13 an. Im vorliegenden Falle liegen also eine zweifache parallele Leistungsverzweigung und damit eine zweifache Drehzahlregelung, einerseits für die Pumpe5 und andererseits für den mechanischen Anschluss4 , vor. -
4 zeigt ein viertes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einfacher Leistungsverzweigung: Ein elektrischer Leistungszweig11 , ausgehend vom Generator9 , versorgt den Elektromotor10 mit elektrischer Energie, der seinerseits mechanisch das Planetengetriebe13 antreibt. Letzteres wird andererseits über den mechanischen Leistungszweig12 angetrieben. Auf der Ausgangseite des Planetengetriebes13 teilt sich der mechanische Leistungszweig in einen Leistungszweig12a zum Antrieb des mechanischen Anschlusses4 und in einen Leistungszweig12b zum Antrieb der hydraulischen Pumpe5 . Zwar werden hier beide Verbraucher des Arbeitsgerätes2 drehzahlgeregelt angetrieben, allerdings erfolgt der Antrieb beider Verbraucher mit der gleichen Drehzahl. Dies könnte in bestimmten Fällen, je nach Ausbildung des Arbeitsgerätes2 , ausreichend sein. -
5 zeigt ein fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einfacher Leistungsverzweigung für den mechanischen Anschluss4 des Arbeitsgerätes2 . Ein elektrischer Leistungszweig11 versorgt einen ersten Elektromotor10 und einen zweiten Elektromotor10 mit elektrischer Energie, wobei der erste Elektromotor10 das Planetengetriebe13 und der zweite Elektromotor10 die Pumpe5 antreibt. Ein mechanischer Leistungszweig12 treibt das Planetengetriebe13 an, welches abtriebsseitig über den mechanischen Leistungszweig12a mit dem mechanischen. Anschluss4 verbunden ist. Beim mechanischen Anschluss4 erfolgt eine Drehzahlregelung über das Planetengetriebe13 , wobei die Leistung des elektrischen Leistungszweiges11 geregelt wird. Gleichzeitig wird die Leistung des zweiten Elektromotors10 für den Antrieb der Pumpe5 geregelt. -
6 zeigt ein sechstes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die Antriebsvorrichtung gemäß6 entspricht dem Antriebssystem gemäß5 mit dem Unterschied, dass bei6 eine Schnittstelle15 in Form einer Steckverbindung im elektrischen Leistungszweig11 vorgesehen ist. Der Elektromotor10 und die Pumpe5 befinden sich im Arbeitsgerät2 . -
7 zeigt ein siebtes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem leistungsverzweigten, drehzahlgeregelten Antrieb der Hydraulikpumpe5 und einem. elektrischen, drehzahlgeregelten Antrieb für den mechanischen Anschluss4 des Arbeitsgerätes2 . Das Planetengetriebe13 , welches die hydraulische Pumpe5 antreibt, wird einerseits über den elektrischen Leistungszweig11 und den ersten Elektromotor10 und andererseits über den mechanischen Leistungszweig12 angetrieben. Der mechanische Anschluss4 wird über den zweiten Elektromotor10 direkt elektrisch angetrieben, wobei beide Elektromotoren10 vom elektrischen Leistungszweig11 versorgt werden. Eine Drehzahlregelung kann über die beiden Elektromotoren10 erfolgen. Die Pumpe5 wird vorwiegend mechanisch über den Leistungszweig12 angetrieben, der mechanische Anschluss4 dagegen wird voll, d. h. seriell elektrisch angetrieben. -
8 zeigt ein achtes Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches dem Ausführungsbeispiel gemäß7 mit dem Unterschied entspricht, dass bei8 eine Schnittstelle15 in Form einer Steckverbindung vorgesehen und der Elektromotor10 für den mechanischen Anschluss4 im Arbeitsgerät2 angeordnet ist. -
9 zeigt eine alternative Anordnung von Generator9a und Elektromotor9b zwischen Verbrennungsmotor6 und Getriebe8 . Der Generator9a wird mechanisch von dem Verbrennungsmotor6 angetrieben und versorgt den Elektromotor9b mit elektrischer Leistung, während dieser mechanisch das Getriebe8 antreibt. Verbrennungsmotor6 und Getriebe8 sind somit nicht mechanisch miteinander verbunden. Diese Antriebsanordnung entspricht einem seriellen Hybridsystem. Sämtliche oben aufgeführten Ausführungsbeispiele sind auch mit diesem seriellen Antriebssystem kombinierbar. -
10 zeigt eine weitere Alternative für die Anordnung des Generators9a und des Elektromotors9b im Antriebsstrang zwischen Verbrennungsmotor6 und Getriebe8 : Ein vom Verbrennungsmotor6 über den Antriebsstrang7 mechanisch angetriebenes Planetengetriebe16 verzweigt die Antriebsleistung über einen ersten Zweig7a auf den Generator9a und über einen zweiten Zweig7b auf das Getriebe8 . Der Generator9a enthält somit nur einen Teil der vom Verbrennungsmotor6 abgegebenen mechanischen Leistung, der andere Teil fließt in das Getriebe8 . Auch dieser leistungsverzweigte Antriebsstrang7 ,7a ,7b ist mit den oben erwähnten Ausführungsbeispielen kombinierbar. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Antriebsvorrichtung
- 2
- Arbeitsgerät
- 3
- Hydraulikkreislauf
- 4
- mechanischer Anschluss (Kupplung)
- 5
- Hydraulikpumpe
- 6
- Verbrennungsmotor
- 7
- Antriebsstrang
- 7a
- erster Zweig
- 7b
- zweiter Zweig
- 8
- Getriebe
- 9
- Generator (Elektromaschine)
- 9a
- Generator
- 9b
- Elektromotor
- 10
- Elektromotor
- 11
- elektrischer Leistungszweig
- 11a
- mechanischer Leistungszweig
- 12
- mechanischer Leistungszweig
- 12a
- mechanischer Leistungszweig
- 12b
- mechanischer Leistungszweig
- 12c
- mechanischer Leistungszweig
- 13
- Planetengetriebe
- 14
- Energiespeicher
- 15
- Steckverbindung
- 16
- Planetengetriebe
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- EP 1995108 A1 [0003]
Claims (12)
- Vorrichtung zum Antrieb von an ein landwirtschaftliches Nutzfahrzeug anschließbaren Arbeitsgeräten (
2 ), wobei das Nutzfahrzeug eine Verbrennungskraftmaschine (6 ) und einen von der Verbrennungskraftmaschine (6 ) antreibbaren Generator (9 ,9a ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Nutzfahrzeug und/oder das Arbeitsgerät (2 ) mindestens eine hydraulische Pumpe (5 ) zur Versorgung eines hydraulischen Arbeitskreislaufes (3 ) und einen mechanischen Anschluss (4 ) zum Antrieb des Arbeitsgerätes (2 ) aufweisen und dass die mindestens eine hydraulische Pumpe (5 ) und/oder der mechanische Anschluss (4 ) elektrisch und/oder mechanisch und mit einer durch Leistungsverzweigung regelbaren Drehzahl antreibbar sind. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leistungsverzweigung einen mechanischen, von der Verbrennungskraftmaschine (
6 ) ausgehenden Leistungszweig (12 ) und einen elektrischen von dem Generator (9 ,9a ) ausgehenden Leistungszweig (11 ) umfasst und dass der mechanische sowie der elektrische Leistungszweig (12 ,11 ) in mindestens einem Planetengetriebe (13 ) zusammengeführt sind. - Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leistungszweig (
11 ) mindestens einen Elektromotor (10 ) umfasst, welcher das Planetengetriebe (13 ) antreibt. - Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Elektromotor (
10 ) als elektrische Maschine ausgebildet ist, die als Motor und Generator betreibbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Leistungszweig (
11 ) eine geringere Leistung als der mechanische Leistungszweig (12 ) aufweist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drehzahlregelung durch Regelung eines elektrischen Leistungszweiges (
11 ) erfolgt. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Pumpe (
5 ) über das Planetengetriebe (13 ) antreibbar ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Anschluss (
4 ) über das Planetengetriebe (13 ) antreibbar ist. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulische Pumpe (
5 ) und der mechanische Anschluss (4 ) jeweils über ein Planetengetriebe (13 ) antreibbar sind. - Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Generator (
9 ) als elektrische Maschine ausgebildet ist, die als Generator und als Motor betreibbar ist. - Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrischen Maschine (
9 ,9a ,9b ) ein elektrischer Energiespeicher (14 ) zugeordnet ist. - Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Verbrennungskraftmaschine (
6 ) und der elektrischen Maschine (9 ,9a ,9b ) einem seriellen oder parallelen oder einem leistungsverzweigten Hybridsystem entspricht.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
WO2016185022A1 (de) * | 2015-05-20 | 2016-11-24 | Avl Commercial Driveline & Tractor Engineering Gmbh | Verfahren zum betrieb eines fahrzeuggespanns, fahrzeuggespann, zugfahrzeug und arbeitsgerät |
DE102016222792A1 (de) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | Zf Friedrichshafen Ag | Leistungsverzweigter Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine |
Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
US20140083375A1 (en) * | 2012-09-26 | 2014-03-27 | Makita Corporation | Power tool |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19710082A1 (de) * | 1997-03-12 | 1998-10-01 | Deere & Co | Antriebssystem für Nutzfahrzeuge |
EP1683407A1 (de) * | 2005-01-21 | 2006-07-26 | Deere & Company | Antriebsanordnung einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine |
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Family Cites Families (2)
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---|---|---|---|---|
US7008342B2 (en) | 2003-08-15 | 2006-03-07 | Silvatech Global Systems Ltd. | Electro-mechanical continuously variable transmission |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19710082A1 (de) * | 1997-03-12 | 1998-10-01 | Deere & Co | Antriebssystem für Nutzfahrzeuge |
EP1683407A1 (de) * | 2005-01-21 | 2006-07-26 | Deere & Company | Antriebsanordnung einer landwirtschaftlichen Arbeitsmaschine |
EP1995108A1 (de) | 2007-05-24 | 2008-11-26 | Deere & Company | Vorrichtung zur elektrischen Versorgung eines landwirtschaftlichen Arbeitsfahrzeugs und/oder eines an das Arbeitsfahrzeug ankoppelbaren Anbaugeräts |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016185022A1 (de) * | 2015-05-20 | 2016-11-24 | Avl Commercial Driveline & Tractor Engineering Gmbh | Verfahren zum betrieb eines fahrzeuggespanns, fahrzeuggespann, zugfahrzeug und arbeitsgerät |
US10899353B2 (en) | 2015-05-20 | 2021-01-26 | Avl Commercial Driveline & Tractor Engineering Gmbh | Method for operating a vehicle/trailer unit, vehicle/trailer unit, towing vehicle, and implement |
DE102016222792A1 (de) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | Zf Friedrichshafen Ag | Leistungsverzweigter Antriebsstrang für eine Arbeitsmaschine |
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