DE1919891B2 - Hydrostatisches Getriebe - Google Patents

Description

fläche 17 läuft und mit der Drehachse des Rotors 15 achse des Antriebsteils 11, und die Achse des Rotors

zusammenfällt. Der Wellenstummel 19 dient als La- fällt mit der Achse des Antriebsteils 11 zusammen,

gerung des Rotors 15, wenn dieser die Steuer- In dieser Lage bewegen sich die Kolben nicht, und

fläche 17 berührt. der Punkt 14 a hat sich um 90° bewegt.

Die Steuerscheibe 18 hat Öffnungen, vgl. die 5 Diese Nullage entspricht also einer Steuerung, bei

Fig. 2 bis 7. In den Fig. 3, 5 und 7 sind zwei der die Pumpe nicht arbeitet.

nierenförmige Öffnungen 18a und 18b dargestellt, Aus den Fig. 2 bis 7 ist ersichtlich, daß bei jeder die zur S'euerfiäche 17 hin offen sind. Diese Öffnun- Winkelbewegung der Steuerscheibe 18 sich die gen stehen innerhalb der Steuerscheibe 18 mit läng- Steuerung der Öffnungen ändert, und zwar um die liehen Schlitzen 18c, 18d in Verbindung, die zur io Hälfte der Wirbelbewegung der Steuerscheibe 18.
zylindrischen Außenfläche der Steuerscheibe 18 hin Die Änderung der Förderung der Pumpe ist also offen sind. Diese Schlitze 18c und 18 d stehen in gleich dem durch Änderung der Steuerung hervorallen Lagen der Steuerscheibe 18 mit einem nicht gerufenen Unterschied abzüglich dem von der Hubdargestellten Einlaß und Auslaß des Gehäuses in änderung hervorgerufenen Unterschied.
Verbindung. ¹S Es ist nicht wesentlich, daß tatsächlich eine Stel-

Die Steuerscheibe 18 kann sich in dem Gehäuse lung mit einem Hub gleich Null erreicht werden winklig um eine raumfeste Achse 20 drehen; die kann; bei vielen Pumpen dieser Art ist es sogar er-Winkellage der Steuerscheibe 18 in dem Gehäuse 10 wünscht, daß eine Hubstellung gleich Null nicht einkann auf nicht dargestellte Weise verändert werden. treten kann.

Die Achse 20 der Steuerscheibe 18 liegt schräg zur ao Fig. 8 zeigt ein Getriebe mit einer hydraulischen

Achse der Antriebswelle 12 des Antriebsteils 11 und Pumpe und einem hydraulischem Rotor für eine Wir-

auch schräg zur Ebene 21, senkrecht zu der Steuer- kungsweise der Pumpe, wie sie an Hand der Fig. 1

fläche 17 der Steuerscheibe 18. bis 7 beschrieben wurde.

In der Ebene 21 liegt auch die Drehachse des Das Getriebe nach den Fig. 8 und 12 hat ein

Rotors 15. =5 Gehäuse 24, in dem ein Drehflansch 25 liegt, der

Die Achse 23 des Antriebsteils 11 und die raum- mit einer sich außerhalb des Gehäuses 24 erstreckenfeste Achse 20 schneiden sich in einem Punkt 22, den Antriebswelle 26 verbunden ist.
durch den auch die Ebene 21 verläuft. Der Punkt 22 Über Gelenke 27 sind mehrere Kolben 28 mit dem liegt in einer Ebene, in der auch die Achsen aller Antriebsteil 25 verbunden. In in Winkelabstand und Gelenke 13 und aller Kolben 14 liegen. 30 parallel liegenden Bohrungen 30 eines Rotors 29

Bei einer Winkelbewegung der Steuerscheibe 18 gleiten die Kolben 28, wie in Fig. 3; und der Anum die raumfeste Achse 20 bewegt sich die Steuer- triebsteil 25 und der Rotor 29 sind über eine Gelenkfläche 17 kreisförmig um die Achse 20, und in den in kupplung 31 miteinander verbunden.
Fig. 1, 2 und 3 dargestellten Lagen ist der Hub der Das von dem Antriebsteil 25 entfernt liegende Kolben 14 maximal groß. Die Lagen der öffnungen 35 Ende des Rotors 29 liegt an einer Fläche 32 eines 18 a und 18 ft zu dem Punkt 14 a, an dem sich die Teils 33 an, der in dem Gehäuse 24 in Lagern 34 geKolben maximal in ihre Bohrungen des Rotors hin- lagert ist. In einem Lager 35 in der Mitte des Rotors einbewegt haben, sind in Fig. 3 gezeigt; und die 29 liegt ein Wellenstummel 36, der sich in eine Boh-Öffnungen liegen symmetrisch zu einer Ebene, die rung des Teils 33 hineinerstreckt. Zwischen der durch den Punkt 14a verläuft und alle drei Achsen 40 äußeren Lauffläche des Lagers 35 liegt eine Feder 37, 20, 21 und 23 enthält. Dann fördert die Pumpe, und ein Federbügel 38 liegt in einem Einschnitt der wenn sich die Kolben zu der Steuerfläche 17 mit den Bohrung des Rotors, in der die Welle 36 liegt.
Öffnungen bewegen, eine maximale Flüssigkeits- Die Achsen der Welle 36 und des Rotors 29 falmenge aus den Bohrungen durch die Auslaßöffnung len mit der Achse der Gelenkkupplung 31 zusam-18 ft; und bei Bewegung der Kolben nach innen wird 45 men, so daß die letztere mit dem Rotor 29 verbun-Flüssigkeit durch die Einlaßöffnung 18a angesaugt. den ist. Die Oberfläche 32 des Teils 33 hat nieren-

Die Fig. 4 und 6 zeigen die Lageänderungen der förmige Ausschnitte 39, 40, mit denen die Bohrun-

öffnungen 18 ft und 18 a, sowie des Punktes 14a nach gen 30 des Rotors 29 abwechselnd in Verbindung

winkliger Bewegung der Steuerscheibe 18 um ihre kommen.

Achse 20 um 90°. Wie ersichtlich, ist die Lage des 50 Am anderen Ende des Gehäuses 24 liegt ein hy-

Punktes 14 a nur um 45° von der Ursprungslage draulischer Motor mit den Teilen der Pumpe ähn-

gemäß Fi g. 3 verschieden. liehen Teilen, und der hydraulische Motor hat einen

Die Folge davon ist, daß bei Bewegung der KoI- an einer Auslaßwelle 42 angeschlossenen Teil 41 mit

ben 14 zu der mit öffnungen versehenen Steuer- mehreren Kolben 43, die in Bohrungen 44 eines Ro-

fläche 17 hin eine Förderung der Flüssigkeit durch 55 tors 45 gleiten.

die Auslaßöffnung 18 ft nur während eines Teils der Ähnlich der Welle 36 in dem Pumpenrotor 29

Hubbewegungen der Kolben erfolgt. Während des trägt ein Wellenstummel 46 den Rotor 45.

anderen Teils der Hubbewegung der Kolben erfolgt Der Rotor 45 liegt an der Steuerspiegelfläche 47

die Förderung der Flüssigkeit in die Einlaßöffnung ues Spiegelkörpers 33 an, und die Steuerspiegelfläche

18a hinein. Die zeitliche Steuerung des Einlasses 60 hat nierenförmige Ausschnitte 48, 49, die abwech-

wird entsprechend geändert. Bei der Lage der seid mit den Bohrungen 44 des Rotors 45 in Ver-

Steuerscheibe 18 gemäß Fig. 4 und 5 ändert sich bindung kommen.

der Hub der Kolben, der dann nur die Hälfte des Die Steuerspiegclflächen 32 und 37 liegen schräg

maximalen Hubes ist. Die F i g. 6 und 7 zeigen die zu der Achse des Steuerspiegelkörpers 33 und zu den Lagen der öffnungen 18a und 18 ft und des Punktes 65 Drehachsen der Drehflansche 25 und 41, ebenso wie

14a nach Drehung der Steuerscheibe 18 um 180°. die Steuerfläche 17 zu der Achse des Antriebsteils 11

Bei einer solchen Drehung der Steuerscheibe um der in F i g. 1 dargestellten Pumpe.

180° liegt die Steuerfläche 17 senkrecht zur Dreh- Wie aus den Fig. 8, 9 und 10 hervorgeht, sind

5 6

jedoch die Steuerspiegelflächen 32 und 47 zur Achse Wenn die Pumpe einen Hub gleich Null hat, wie

des Steuerspiegelkörpers 33 versetzt, und sie liegen in den Fig. 8 und 12 dargestellt, hat der Motor

auch nicht parallel zueinander. Diese Flächen sind eine Stellung mit maximalem Hub. Bei einer wink-

an den gegenüberliegenden Seiten des Körpers 33 ligen Bewegung des Steuerspiegelkörpers 33 bewegt

ausgebildet, aber die Achsen der Wellen 36 und 46 5 sich die Pumpe im Sinne einer Vergrößerung des

schneiden sich nicht. Diese beiden Achsen sind in Hubes bis zum Maximalhub, der in diesem Beispiel

Winkelabstand um die Achse des Körpers 33 herum nach Bewegung des Körpers 33 aus der dargestellten

angeordnet. Lage um 75° erreicht wird.

Der Steuerspiegelkörper 33 hat nicht dargestellte Während dieser Bewegung der Pumpe ist der Hub

Leitungen, durch die die Ausschnitte 39 und 48 mit- io des Motors kleiner, aber der Motor kann niemals

einander in Verbindung kommen und durch die auch eine Hubstellung gleich Null erreichen. Wenn sich

die Ausschnitte 40 und 49 miteinander in Verbindung der Steuerspiegelkörper 33 über die Nullhubstellung

kommen. Im Betrieb fördert die Pumpe Flüssigkeit der Pumpe hinaus bewegt, dreht sich der Motor,

zu dem Motor. wenn erforderlich, in umgekehrter Richtung. Bei

Das hydraulische System hat also einen geschlos- 15 Winkelbewegungen des Steuerspiegelkörpers 33

senen Umlauf; es muß aber dafür gesorgt werden, ändert sich die Steuerung der Öffnungen sowohl in

daß die Leitungen des Steuerspiegelkörpers 33 immer der Pumpe als auch in dem Motor, ähnlich wie das

mit hydraulischer Flüssigkeit gefüllt sind. an Hand der Fig. 1 bis 7 beschrieben wurde. Die

Der Steuerspiegelkörper 33 hat eine Abflußleitung Steuerung ist so, daß nur eine einzige Außensteue-50, über die Leckflüssigkeit aus den Bohrungen der ao rung notwendig ist, um das Verhältnis zwischen EinRotoren 29 und 45 über Leitungen Sl, 52 abfließt. laßwelle 26 und Auslaßwelle 37 des Getriebes zu

Der Steuerspiegelkörper 33 weist auf seinem Um- ändern, wodurch der Betrieb beispielsweise eines

fang einen Zahnring 54 auf, in den zur Lageände- Fahrzeugs oder einer anderen Vorrichtung mit einem

rung eine Zahnstange 53 eingreift, die sich in dem solchen Getriebe sehr vereinfacht wird.

Gehäuse 24 bewegt. 25 In dem gezeigten Beispiel liegen die Flächen 42

Das Getriebe ist so ausgebildet, daß die Pumpe bis 47 im wesentlichen gleichwinklig zu der Achse,

und der Motor maximale Hubstellungen erreichen um die sich der Steuerspiegelkörper 33 bewegt; aber

können, obwohl diese maximalen Hubstellungen nicht diese Winkel können auch veränderlich sein, je nach

gleichzeitig eintreten können. den vorliegenden Bedingungen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1 2

schwenkbaren Steuerspiegelkörper nicht gegenseitig Patentanspruch: aufheben können. Hieraus ergeben sich Probleme bei

der Abdichtung am Steuerspiegel.

Hydrostatisches Getriebe, bestehend aus einer Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe be-

Axialkolbenpumpe und einem Axialkolbenmotor, 5 steht somit darin, Getriebe der im Oberbegriff des deren umlaufende Zylinderblöcke zu beiden Sei- Anspruchs aufgeführten Gattung derart weiterzubilten eines gemeinsamen Steuerspiegelkörpers an- den, daß die Steuerspiegelverschwenkung und deren geordnet sind, dessen Steuerflächen zueinander ge- Steuerung einfach und raumsparend ausgebildet werneigt sind, und wobei die Lage des Steuer- den können.

Spiegelkörpers sowie der an ihm anliegenden Zy- io Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen linderblöcke zwecks Änderung des Kolbenhubs des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst,
in beiden Zylinderblöcken gegenüber den ortsfest Die erfindungsgemäße Konstruktion, bei welchen

gelagerten Drehflanschen der Pumpe bzw. des die beiden Steuerspiegelflächen zu beiden Seiten Motors veränderbar ist, dadurch gekenn- eines gemeinsamen Steuerspiegelkörpers liegen, biezeichnet, daß die Lageänderung durch Dre- 15 tet den Vorteil, daß ein Ausgleich der hydraulischen hung eines gemeinsamen Steuerspiegelkörpers Kräfte möglich ist. Dadurch wird ein Abheben der (33) um eine raumfeste Achse (20) erfolgt, die zu Zylinderblöcke von der Steuerspiegelfläche und daden Rotationsachsen (21) der Drehflansche (25, mit mögliche Leckverluste vermieden. Dieser Vorteil 41) und zu den auf den Steuerspiegelflächen (32, bleibt bei einer Verstellung des gemeinsamen 47) senkrecht stehenden Ebenen (21) schräg ver- 20 Steuerspiegelkörpers erhalten, da diese Verstellung läuft und die Mittelpunkte der Steuerspiegel- durch Drehung um eine feste Achse erfolgt, ohne flächen (32, 47) gegenüber der Steuerspiegel- daß eine nachteilige Schwenkbewegung erforderlich achse (20) exzentrisch verlagert sind und daß auf isi.

dem Umfang des gemeinsamen Steuerspiegelkör- Nachfolgend wird ein Ausfühmngsbeispiel der Erpers (33) ein Zahnring (54) vorgesehen ist, in den 25 findung an Hand der Zeichnungen näher erläutert, eine zur Lageänderung dienende Zahnstange (53) Es zeigt

eingreift. Fig. 1 eine schematisch verstellbare Pumpe im

Schnitt;

F i g. 2 einen in Seitenansicht winklig bewegbaren

30 Teil der Pumpe in einer Stellung entsprechend dem

maximalen Kolbenhub;

Bei bekannten Getrieben (USA.-Patentschrift Fig. 3 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeils 3

3 040 532) mit den im Oberbegriff des Anspruchs in Fig. 2;

aufgeführten Merkmalen ist der Steuerspiegelkörper Fig. 4 entspricht der Fig. 2 und zeigt den winklig

um eine Achse schwenkbar, die den ortsfest gelager- 35 bewegbaren Teil der Pumpe in einer Stellung entten Drehflansch der einen hydrostatischen Einheit im sprechend dem halben Pumpenhub;
wesentlichen senkrecht zu dessen Drehachse durch- Fig. 5 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeils 5

dringt. Eine Schwenkbewegung des Steuerspiegel- inFig. 4;

körpers erfordert einen großen Raum. Die hierzu F i g. 6 entspricht der F i g. 2 und zeigt den winklig

nötige Stelleinrichtung ist aufwendig. 40 bewegbaren Teil bei einem Kolbenhub gleich Null;

Es ist auch schon bekannt, zur Hubvolumen- F i g. 7 ist eine Ansicht in Richtung des Pfeils 7 in

einstellung von einzelnen hydrostatischen Axialkol- Fig. 6;

benmaschinen einen Steuerspiegelkörper zwecks An- Fig. 8 zeigt schaubildlich ein Flüssigkeitsgetriebe;

derung des Kolbenhubs um eine raumfeste Achse F i g. 9 zeigt in Seitenansicht einen winklig bewegdrehbar anzuordnen, wobei diese Achse zur Rota- 45 baren Teil des Getriebes nach Fig. 8;
tionsachse des Drehflansches und zu der auf der Fig. 10 und 11 sind Ansichten in Richtung der

Steuerspiegelfläche senkrecht stehenden Ebene Pfeile 10 und 11 der Fig. 9;

schräg verläuft und der Mittelpunkt der Steuer- Fig. 12 zeigt im Querschnitt und in größerem

Spiegelfläche gegenüber der Steuerspiegelachse exzen- Maßstab das Getriebe nach Fi g. 8.
trisch verlagert ist (USA.-Patentschrift 3 156192). 50 Die Fig. 1 zeigt eine hydraulische Pumpe mit einem Bei Verdrehung des Steuerspiegelkörpers ist dabei im Gehäuse 10 liegenden Antriebsteil 11, der sich um nur ein geringer Raumbedarf erforderlich. Eine An- eine feste Achse 23 dreht. An den Antriebsteil 11 ist Wendung dieses Steuerprinzips für einen gemein- eine Antriebswelle 12 angeschlossen, die sich vom samen Steuerspiegelkörper eines hydrostatischen Gehäuse 10 nach außen erstreckt. Mehrere Kolben Axialkolbengetriebes ist jedoch hieraus nicht be- 55 14 sind mit Gelenken 13, die mit gleichem Winkelkannt. abstand um die feste Achse 12 des Antriebsteils 11

Es ist auch schon bekannt (deutsche Patentschrift herum liegen, an den Antriebsteil 11 angeschlossen. 962 486) einen für Pumpe und Hydromotor gemein- Die Kolben 14 bewegen sich in Bohrungen eines

samen Steuerspiegelkörper um eine feste Achse dreh- Rotors 15, der über die Kolben 14 und über ein bar anzuordnen, wobei diese Achse 14 zu den Dreh- 60 Gelenk 16 mit dem Antriebsteil 11 verbunden ist. achsen der Zylinderblöcke geneigt angeordnet ist. Der Rotor 15 ist in einer Schräglage zum Antriebs-Zur Verschwenkung des Steuerspiegelkörpers ist an teil 11 dargestellt, in der bei Drehung des Antriebsdessen Umfang ein Schneckenradsegment angeord- teils 11 und des Rotors 15 die Kolben 14 sich in den net, in das eine Stellschnecke eingreift. Bei diesem Bohrungen des Rotors 15 hin- und herbewegen,
bekannten Getriebe sind jedoch die Zylinderblöcke 65 Der von dem Antriebsteil 11 entfernt liegende der beiden hydrostatischen Maschinen nicht zu bei- Endteil des Rotors 15 berührt eine Fläche einer den Seiten des Steuerspiegelkörpers angeordnet, so Steuerscheibe 18, die einen Wellenstummel 19 hat, daß sich die hydraulischen Reaktionskräfte auf den dessen Achse durch den Mittelpunkt einer Steuer-