DE2141098A1

DE2141098A1 - Stufenloses hydrostatisches koppelgetriebe fuer fahrzeuge

Info

Publication number: DE2141098A1
Application number: DE19712141098
Authority: DE
Inventors: Friedrich Prof Dr Ing Jarchow
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-08-17
Filing date: 1971-08-17
Publication date: 1973-02-22

Description

Stufenloses hydrostatisches Koppelgetriebe für Fahrzeuge Bekannt, Deutsche Patentschrift 1 755 161, sind hydrostatische Koppelgetriebe, die aus einem dreiwelligen mechanischen Umlaufgetriebe (Planetengetriebe) als Hauptgetriebe und einem zweiwelligen stufenlosen hydrostatischen Getriebe (z,B. Axialkolbengetriebe) als Nebengetriebe bestehen. Eine Welle des Planetengetriebes ist identisch mit der Antriebswelle des Koppelgetriebes und eine andere Welle des Planetengetriebes identisch mit der Aitriebswelle des k'oppelgetriebes. Die dritte Welle des Planetengetriebes steht als Koppelwelle über eine Vorgelegestufe mit einer Verdrängermaschine des hydrostatischen Getriebes in Verbindung. Die andere VerdrAngermaschine des hydrostatischen Getriebes ist jeweils über eine weitere Vorgelegestufe entweder an die Abtriebs- oder an die Antriebswelle des Koppelgetriebes angeschlossen.
Stellt man das Verdrängungsvolumen der mit der An oder Abtriebswelle des Koppelgetriebes verbundenen Verdrängermaschine auf Null ein, so wird die an der Koppelwelle des Planetengetriebes angeschlossene Verdrängermaschine blockiert, wenn sie ein endliches Verdrängungsvolumen hat. Sie bleibt dann stehen und stützt sich über eine blsäule ab. Das Koppelgetriebe hat in diesem Zustand seine Grundübersetzung.
Bei Übersetzungen größer als die Grundübersetzung verbindet man die entsprechende Verdrängermaschine mit der Abtriebswelle und bei Übersetzungen kleiner als die Grundübersetzung mit der Antriebswelle. Unter der Voraussetzung, daß sich bei gleichbleibender Drehrichtung der Antriebswelle die Drehrichtung der Abtriebswelle nicht ändert, vermeidet man dann im Verstellbereich der ueber setzung unerwünschte Blindleistung im Koppelgetriebe.
Dies ist aber nicht mehr der Fall, wenn bei gleichbleibender Drehrichtung der Antriebswelle die Drehrichtung der Abtriebswelle sich umgekehrt und das Fahrzeug somit rückwärts fährt.
Im Koppelgetriebe tritt dann mit einem negativen mechanischen Leistungsfluß verbundene Blindleistung auf, wodurch das zur Nutzung an der Abtriebswelle zur Verfügung stehende Drehmoment kleiner wird und der Wirkungsgrad sich verschlechtert. Diesem Nachteil kann man in bekannter Weise durch ein Wendegetriebe begegnen.
Fig. 1 zeigt ein bekanntes hydrostatisches Koppelgetriebe ohne Wendecetriebe, bestehend aus der hngrieLswelle 1, der Abtriebswelle 2, den Zentralrädern 3 und 4, den Planetenrädern 5, dem Planetenradträger 6, der Vorgelegestufe 7, 8, der verstellbaren Verdrängermaschine 9, den Vorgelegestufen 10, 11 und 12, 13, den Klauenkupplungen 14, 15 sowie der verstellbaren Verdrängermaschine 16 Zum Vergleich mit Fig. 1 enthält Fig. 2 zusätzlich ein bekanntes Wendegetriebe mit den Rädern 17, 18, 19, 20 und den Klauenkupplungen 21 und 22.
Die Anordnung des Wendegetriebes nach Fig. 2 bringt folgende Nachteile -mit sich 1. Vor dem Umschalten von Vorwärts- auf Rückwärtsfahrt oder umgekehrt bei stehender Abtriebswelle 2 müssen Antriebsmaschine und Koppelgetriebe getrennt werden.
Nach erfolgter Umschaltung muß das Koppelgetriebe auf die Drehzahl der Antriebsmaschine beschleunigt werden.
Hierzu ist eine Reibungskupplung 23 erforderlich.
2. Bauaufwand, Baugröße und Gewicht nehmen bemerkenswert zu. Zusätzlich benötigt man vier Räder, zwei Klauenkupplungen und eine Reibungskupplung Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, eine Lösung unter Vermeidung der unter 1. und 2. genannten Nachteile zu verwirklichen.
Fig. 3 zeigt das Koppelgetriebe nach Fig. 1 bei stehender Abtriebswelle 2. Das Verdrängungsvolumen der Verdrängermaschine 9 ist auf Null und das der Verdrängermaschine 16 auf seinen maximalen Wert eingestellt. Das auf die Abtriebswelle 2 einwirkende Drehmoment stützt sich über die Räder 10, 11, Verdrängermaschine 16 und eine ölsäure ab. Rad 8 ist drehmomentfrei.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, nach Fig. 4 die Räder 24 und 25 anzuordnen und die Räder 8 und 25 als schaltbare Losräder zu gestalten. Die Übersetzung zwischen den Rädern 12 und 25 ist so vorzunehmen, daß die Räder 8 und 25 in dem aufgezeigten Betriebszustand synchrone Drehzahlen haben. Somit ist eine drehmomentfreie Umschaltung der Verdrängermaschine 9 bei synchroner Drehzahl von Rad 8 auf Rad 25 und umgekehrt möglich.
Als Kupplung genügt eine Doppelklauenkupplung 26. Auf diese Weise wird gemäß Fig. 5 aus dem Koppelgetriebe ein hydrostatisches Getriebe, wobei bei entsprechender Einstellung des Verdrängungsvolumens der Verdrängermaschine 9 die Abtriebswelle sich entgegengesetzt dreht und das Fahrzeug rückwärts fährt. Im Vergleich zum Wendegetriebe nach Fig. 2 sind zusätzlich jetzt nur zwei Räder und eine Doppelklauenkupplung erforderlich.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann zwischen der Abtriebswelle 2 und der Welle der Verdrängermaschine 16 nach Fig. 6 eine weitere schaltbare Vorgelegestufe, bestehend aus den Rädern 27, 28 sowie einer einfachen Klauenkupplung 29 angeordnet werden. Durch Lösen des Rades 11 und Zuschalten des Rades 28 läßt sich bei entsprechender Auslegung der Ubersetzung der Vorgelegestufe 27, 28 bei Rückwärtsfahrt ein größeres Drehmoment an der Abtriebswelle 2 erzeugen. Die Umschaltung geschieht ebenfalls im Stillstand der Abtriebswelle 2 drehmomentfrei, wobei unter Umständen die Fahrzeugbremsen zu betätigen sind.
Für Vorwärtsfahrt zeigt Fig. 7 das Koppelgetriebe nach Fig. 3 mit Einstellung der Grundübersetzung und Fig. 8 das Koppelgetriebe nach Fig. 3 mit Einstellung der kleinsten Übersetzung.
Um bei der kleinsten Übersetzung, d.h. bei der größten Fahrzeuggeschwindigkeit einen möglichst guten Wirkungsgrad zu haben, wird weiter erfindungsgemäß folgendes vorgeschlagen. Die Auslegung des Getriebes erfolgt so, daß die kleinste Übersetzung gleich Eins ist. Der Planetentrieb läuft dann als Kupplung um.
Nach Fig. 8 werden in diesem Betriebszustand die Antriebswelle 1 und der Planetenradträger 6 mit einer einfachen Klauenkupplung 30 gekuppelt, wobei gleichzeitig durch Bewegung eines Wegeventiles 31 Hoch- und Niederdruckleitung des hydrostatischen Getriebes verbunden werden. Auf diese Weise kann das hydrostatische Getriebe kein Drehmoment mehr abstützen und somit keine Leistung mehr übertragen, wodurch sich der Wirkungsgrad des Koppelgetriebes verbessert. Beim Verstellen der Übersetzung werden Antriebswelle 1 und Planetenradträger 6 entkuppelt und gleichzeitig durch Bewegung des Wegeventiles 31 Hoch- und Niederdruckleitung getrennt.

Claims

Patentansprüche

l.)Hydrostatisches Koppelgetriebe, bestehend aus einem dreiwelligen Planetengetriebe als Hauptgetriebe mit einer Welle als Antriebswelle, einer Welle als Abtriebswelle und einer Welle als Koppelwelle sowie mit einem hydrostatischen Getriebe als Nebengetriebe mit zwei verstellbaren Verdrängermaschinen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale: a) In bekannter Weise steht eine Verdrängermaschine über die Räder 10, 11 mit der Abtriebswelle 2 oder über die Räder 12, 13 mit der Antriebswelle 1 in Verbindung.

b) Die andere Verdrängermaschine steht entweder über die Räder 7, 8 mit der Koppelwelle oder über die Räder 12, 24, 25 mit der Antriebswelle in Verbindung 2. Hydrostatisches Koppelgetriebe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der entsprechenden Verdrängermaschine mit der Abtriebswelle über eine weitere Vorgelegestufe mit anderer Übersetzung, bestehend aus den Rädern 27, 28, vorgenommen werden kann.

3. Getriebe nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß bei Übersetzung Eins Koppelwelle und Antriebswelle gekuppelt werden können, wobei ein gleichzeitig bewegtes Wegeventil 31 Hoch- und Niederdruckleitung des hydrostatischen Getriebes verbindet.