DE2545778C3 - Hydrostatisches Getriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Getriebe der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung.

Ein Getriebe dieser Art ist aus der DE-AS 1 273 947 bekannt. Bei Anordnungen dieser Art ergeben sich durch Zu- bzw. Abschalten einzelner oder mehrerer Einheiten verschiedene Gänge, da je nach Anzahl und Größe der wirksamen Einheiten ein unterschiedliches Schluck- bzw. Fördervolumen vorgegeben werden kann. Die Anzahl der erreichbaren Getriebegänge ist dabei gleich der Anzahl der möglichen unterschiedlichen Einheiten-Kombinationen, wobei durch eine Umkehr der Drehrichtung auf einfache Weise in beiden Richtungen gleich hohe Gangzahlen erreichbar sind. Bei einer Kopplung eines derartigen Getriebes mit einer Brennkraftmaschine kann daher diese z. B. abhängig von der Last mit der zu dieser Last gehörenden optimalen Drehzahl (in bezug auf günstigsten Kraftstoffverbrauch) gefahren werden, wobei die Regulierung der Getriebeausgangsdrehzahl ausschließlich im Getriebeteil erfolgt.

Bei der bekannten Anordnung sollen etwa fünf parallel arbeitende Pumpen mit einem Motor zusammenwirken, wobei im Bereich des Druckstutzens jeder Pumpe ein Rückschlagventil und ein Druckbegrenzungsventil angeordnet ist, welche mit Ausnahme des Druckbegrenzungsventils der ersten Pumpe über zugehörige hydraulische Steuerleitungen mit einem die Schaltvorrichtung bildenden Steuerschieber verbunden sind. Die erste Pumpe ist hierbei offenbar von der Steuerung ausgenommen und daher dauernd in Betrieb. Dementsprechend erfaßt das bekannte Getriebe den um den Wert ü liegenden Abtriebsdrehzahlbereich nicht. Der genannte Steuerschieber besteht aus einer Büchse, in der ein Steuerkolben axial verschiebbar gelagert ist. Dieser Steuerkolben weist eine hydraulisch mit dem Rücklauf verbundene Zentralbohrung auf, die über Radialbohrungen mit Umfangsnuten verbunden ist. Dementsprechend sind auch am Innenumfang der Büchse umlaufende Nuten vorgesehen, in welche jeweils eine einem bestimmten Druckbegrenzungsventil zugeordnete Steuerleitung mündet. Sobald zwei Nuten fluchten, soll die entsprechende Pumpe aktiviert sein. Durch entsprechendes Verschieben des Steuerkolbens ist daher eine bestimmte Zu- bzw. Abschaltung von Pumpen zu erreichen. Bei der bekannten Anordnung sind jedoch lediglich wenige Pumpenkombinationen zu verwirklichen, da bei der Ausschöpfung aller Kombinationsmöelichkciten eine unverhältnismäßig große Länge

des Steuerkolbens und der Büchse mit einer dementsprechend großen Anzahl von Innen- und Außenumfangsnuten notwendig wäre. Der hiermit verbundene fertigungstechnische Aufwand und Piatzbedarf ist evident. Die vorstehend genannten Nachteile ergeben daher eine Begrenzung der Einsatzmöglichkeiten von Anordnungen nach der DE-AS 1273947. Beispielsweise durch Brennkraftmaschinen betriebene Fahrzeuge scheiden hier aus. Ein weiterer Nachteil der bekannten Anordnung ist in der Art und Weise der Betätigung des genannten Steuerkolbcns zu sehen. Dieser soll einerseits durch eine Feder und andererseits durch den Druck in der Förderleitung der Pumpen beaufschlagt sein. Während des Normalbetriebs soll sich dabei ein Gleichgewichtszustand mit der gewünschten Pumpenaktivierung ergeben. Abgesehen von den hierbei auftretenden, praktisch nur durch Versuche zu lösenden Dimensionierungsfragen wird hierbei eine zusätzliche Anfahrsteuervorrichtung in Kauf genommen. Besonders nachteilig wirkt sich jedoch aus, daß hierbei eine willkürliche Aktivierung bzw. Passivierung von verschiedenen Fumpenkombinationen gar nicht möglich ist, was jedoch gerade beim Einsatz in brennkraftmaschinen-getriebenen Fahrzeugen etc. sehr r wünscht wäre.

Aus der DE-OS 2412724 ist eine Anordnung bekannt, bei der die Saugstutzen der Verdräng» icinheiten eines Blocks im Gegensatz zu der aus der vorstehend diskutierten DE-AS 1273 947 entnehmbaren Anordnung mittels eines hydraulischen Steuerschiebers direkt gesteuert werden. Dieser besteht aus einer mit radialen Anschlußbohrungen versehenen Büchse und einem hierin verschiebbar gelagerten Steuerkolben. Auch bei dieser Anordnung ist mit vertretbarem Aufwand lediglieh eine einfache Addition der vorhandenen Einheiten möglich. Eine volle Ausnutzung aller Koinbinationsmöglichkeiten würde aber auch hier zu einem nicht mehr vertretbaren Aufwand führen.

Andererseits ist es aus der US-PS 3 582 245 bekannt, bei einer Block-Anordnung mit mehreren parallel arbeitenden Pumpen die einzelnen Pumpen durch Kurzschließen des Druckstutze ns und des Saugstutzens abzuschalten, wobei in der Kurzschlußleitung und im Anschlußbereich des Druck- und Saugstutzens an die Ringleitung jeweils ein geeignetes Absperrventil vorgesehen sein soll. Der Aufbau und die Ausbildung der hierfür benötigten Stellglieder sowie die Art und Weise der Steuerung dieser Stellglieder bleibt hierbei jedoch offen. Andererseits gehört aber auch eine elektromagnetische Betätigung von 2/2-Wegeventilen samt einer zugehörigen Steuerung mittels einer zentralen elektrischen Steuerungsanlage zum Stand der Technik (Arbeitsbuch der Ölhydraulik. Panzer, Beitier, 1969, Seiten 442 ff.). Bei hydrostatischen Getrieben der gattungsgemäßen Art wurden bisher jedoch nur hydraulische Steuerschieber angewendet.

Hiervon ausgehend besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, ein wirtschaftliches Getriebe der eingangs erwähnten Art zu schaffen, das bei geringem Platzbedarf und bei einfachem Aufbau der Schaltung eine hohe Gangzahl und damit eine praktisch gleitende Anpassung an alle Betriebsveihältnisse ermöglicht, gleichzeitig jedoch ein willkürliches Schalten erlaubt.

Diese Aufgabe wird bei einem Getriebe gattungsgemäßer Art durch die im Kennzeichen des Ansnruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Die Erfindung erlaubt auf einfache und daher billige Weise die volle Ausnutzung der in jeder Einheitenzahl liegenden Kombinationsmoglichkeiten, ohne dabei an Übersichtlichkeit einzubüßen. Das hierdurch geschaffene große Kombinationsfeld läßt dabei äußerst feine Abstufungen zu, so daß ohne weiteres eine Übersetzungsänderung erreichbar ist. die an eine stufenlose Einstellung angenähert ist. Außerdem ist der bei der erfindungsgemäßen Anordnung auftretende

ίο Energiebedarf äußerst gering. Zum einen können massive Steuerschieber, die gegen die Kraft starker Federn verschoben werden müssen, völlig entfallen. Zum anderen ist die Verlustleistung im Bereich passivierter Verdrängereinheiten äußerst gering. Ferner ist hierbei ohne weiteres eine völlige Stillsetzung des Abtriebs möglich, ohne die Antriebsmaschine stillsetzen zu müssen, was sich insbesondere beim Einsatz in brennkraftmaschinen-getriebenen Fahrzeugen positiv auswirkt. Ein weiterer Vorteil besteht in der willkürlichen Steuerungsmöglichkeit innerhalb des gesamten Kombinationsfeldes.

Der mit der Schleifschiene zusammenwirkende Gleitschuh läßt sich dabei in vorteilhafter Weise ohne weiteres mit dem »Gashebel« des betreffenden Fahrzeugs koppeln. Dadurch, daß die Schleifschiene in mehrere Leisten aufgeteilt ist. die je nach den Bedüifnissen des Einzelfalls miteinander kombiniert werden können, läßt sich auf einfache Weise ein breites Einsatzfeld überstreichen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 den grundsätzlichen Aufbau eines hydrostatischen Getriebes gattungsgemäße! Art,

Fig. 2 den schaltungstechnischen Aufbau eines Getriebes in vereinfachter Darstellung,

Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel der Schaltvorrichtung,

Fig. 4 ein Anwendungsbeispiel der Erfindung an Hand eines Kfz-Antriebs. und

Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel eines Pumpenblocks.

In einem hydrostatischen Getriebe wird bekanntlich eine mechanische Leistung dadurch umgesetzt, daß eine von außen antreibbare Pumpe vorgesehen ist, mit der eine Hydraulikflüssigkeit unter Druck setzbar ist, welche einen Hydromotor antreibt, der das hier erzeugte Drehmoment nach außen abgibt. In Fig. 1 ist bei 1 ein aus mehreren Einheiten bestehender Pumpenblock und bei 2 der dazugehörige Motorblock angedeutet. Zwischen dem Pumpenblock 1 und dem Motorblock 2 ist im vorliegenden Beispiel eine massive Platte 3 angeordnet, in der zur Bildung der Ringleitung 4 für das Druckmittel Längs- und Querbohrungen vorgesehen sind. L^er Druckast der Ringleitung 4 soll hierbei durch die durchgehenden Linien angedeutet sein, der drucklose Ast durch die unterbrochenen Linien. Zweckmäßig könnte die Platte 3 auch mehrschichtig ausgebildet sein, so daß die Kanäle zur Bildung der Ringleitung eingefräst werden könnten. Die Strömungsrichtung des in der Ringlcitung umgewälzten Druckmittels ist durch Pfeile angedeutet. Der Pumpenblock 1 ist in mehrere parallel wirkende Einheiten aufgeteilt. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausfühiungsbeispiel enthält der Pumpenblock 1 vier Einheiten 5-8. Rhcnso wie der

Pumpcnbloek könnte auch der Motorblock in mehrere parallel wirkende Einheiten aufgeteilt sein. In dem in Fig. 1 dargestellten einfachen Aiislührungsbeispicl enthält der Pumpenbloek jedoch lediglich eine Einheit, hier den Hydromotor 9. Die Einheiten 5-8 des Pumpenblockes 1 sind vorteilhaft über eine gemeinsame Antriebswelle 10, die mit einer Antriebsmaschine, beispielsweise einer Brennkraftmaschine, kuppelbar ist, antreibbar. Im dargestellten Ausführungsbeispicl, in dem die Einheiten 5-8 parallel nebeneinander angeordnet sind, ist die Antriebswelle 10 zweckmäßig als Längswelle ausgebildet, die sieh über die gesamte Breite des Pumpenblocks 1 erstreckt. Die über die Welle 10 eingebrachte und im Getriebe umgesetzte Leistung ist über die von den Einheiten des Motoi blocks 2 angetriebenen Welle 11 nach außen abgebbar.

Durch Aktivieren bzw. Passivieren einzelner Einheiten bzw. Einheiten-Kombinationen lassen sich unterschiedliche Getriebegänge erreichen. Die maximale Anzahl der möglichen unterschiedlichen Kombinationen läßt sich dadurch voll ausschöpfen, daß das Schluckvolumen der Einheiten 5—8 gegenseitig unterschiedlich ist. Die vier Einheiten 5-8 ergeben auf diese Weise 15 unterschiedliche Kombinationsmöglichkeiten und damit 15 Getriebegänge. Hieraus ist ersichtlich, daß schon verhältnismäßig wenig Einheiten gemäß der Erfindung ohne eine große Gangzahl sicherstellen, so daß auch ein weiter Drehzahlbereich mit einer guten Annäherungen eine stufenlose Regelung überstrichen werden kann. Ein unterschiedliches Schluckvolumen läßt sich wie in Fig. 1 angedeutet, auf einfache Weise dadurch erreichen, daß die zu einem Block, hier zum Pumpenblock 1, zusammengefaßten Einheiten, hier die Einheiten 5-8, eine unterschiedliche Baugröße aufweisen. Hiermit ist der Vorteil verbunden, daß die Antriebsdrehzahl für jede Einheit dieselbe sein kann, so daß etwa in Fig. 1 die Antriebswelle 10 mit jeder Einheit fes; gekuppelt sein kann. Außerdem ist es hierbei möglich mit einer geringen Anzahl von Standardeinheiten unterschiedliche auf die Verhältnisse des Einzelfalls abgestimmte Getriebe zusammenstellen zu können. Um die Verwendung gleicher Einheiten zu gewährleisten, können jedoch zur Erzielung eines unterschiedlichen Schluckbzw. Fördervolumens auch unterschiedliche Antriebsdrehzahlen gewählt werden. Es ist auch denkbar und in bestimmten Fällen, in denen größere Ubersetzungssprünge erwünscht sind, auch vorteilhaft, die beiden vorstehend geschilderten Maßnahmen gemeinsam zur Anwendung zu bringen. Bei Ausführungen wie in Fig. 1 dargestellt, bei denen die Aufteilung lediglich eines Blocks, hier des Pumpenblocks 1 in beispielsweise vier parallel wirkende Einheiten und damit die Erzielung eines 15-Gang-Getriebes den Anforderungen an die Unterteilung des zu überstreichenden Drehzahlbereichs genügt, kann zur Erzielung eines besonderen Rationalisierungseffektes die für den ungeteilten Block vorgesehene Baugröße auch gleichzeitig für eine Einheit des unterteilten Blocks Verwendung finden. Es ist in dieser Richtung auch denkbar, daß zur Bildung des ungeteilten Blocks mehrere gleich große oder ungleich große Geräte des geteilten Blocks Verwendung finden, die hier allerdings nicht zu- und abschaltbar sind und fest untereinander gekuppelt sind. Dies setzt jedoch voraus, daß die verwendeten Geräte sowohl als Pumpe wie auch als Motor einsetzbar sind. Die Verwendung derartiger Gcriite ist auch mit dem weiteren Vorteil verbunden, daß hier dann gegebenenfalls der Motorblock auf Pumpbetrieb und der Pumpenblock auf Motorbetrieb umstellbar ist. Hierbei ist etwa bei Fahr/.euggctrieben die Nutzung der Bremsenergie möglich. Dabei werden Drehkolbenmaschinen gewählt, die zudem ein nahezu gleichförmiges Drehmoment liefern. Zur Bewältigung sehr hoher Drehzahlen können hier die zur Gattung der Drehkolbenmaschine!! gehörenden Zahnradpumpen Verwendung finden. Derartige Bauelemente lassen sich auch einfach in beiden Drehrichtungen betreiben, so daß sich bei einem Getriebe der beschriebenen Art hieimit im Vorwärts- und Rückwärtslaut gleichviel Gänge erreichen lassen. Gute Ergebnisse wurden jedoch auch mit Getrieben erzielt, bei denen der Pumpenblock aus Zahnradpumpen aufgebaut war und der Motorblock sogenannte klappengesteuerte Hydromotoren enthielt. Ein derartiger Aufbau ist etwa in Fig. 1 angedeutet.

ao Zum Aktivieren bzw. Passivieren der verschiedenen Einheiten bzw. Einheiten-Kombinationen ist eine Schaltvorrichtung vorgesehen, die in Fig. 1 bei 12 durch ihren Schaltkasten angedeutet ist und in Fig. 2 näher ausgeführt ist. Der grundsätzliche Aufbau der hier dargestellten Anordnung entspricht dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel. Für gleiche Teile finden daher der Einfachheit halber gleiche Bezugszeichen Verwendung.

Die wie vorstehend ausgeführt, zweckmäßig durch Zahnradpumpen gebildeten Einheiten 5-8 sind in der in Fig. 2 gewählten Darstellung der Übersichtlichkeit halber mit großem gegenseitigen seitlichen Abstand gezeichnet. Jede Einheit des Pumpenblocks ist mit ihrem Saugstutzen an den drucklosen Ast der Ringleitung 4 und mit ihrem Druckstutzen an den Druckast der Ringleitung 4 angeschlossen. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel ist der drucklose Ast mit 4a und der Druckast mit 4b bezeichnet. Vom drucklosen AsI 4a der Ringleitung führt beispielsweise ein Saugstutze η 13 zur Pumpeneinheit 5, die mit einem sich hieran anschließenden Druckstutzen 14 mit dem Druckasi 4b verbunden ist. Der Saugstutzen 13 ist mit dem Druckstutzen 14 über eine Kurzschlußleitung 15 verbunden. Solange die Einheit 5 aktiviert ist, ist die Kurzschlußleitung 15 geschlossen. Hierfür findet eir Stellglied, etwa ein Schieber oder Ventil 16 Verwendung. Zum Abschalten der Einheit 5 wird die Kurzschlußleitung 15 durch Betätigung des Stellgliedes Ii geöffnet. Gleichzeitig wird der Druckstutzen 14 irr

J₀ Bereich hinter der Einmündung der Kurzschlußleitung 15 mittels eines weiteren Stellgliedes 17 geschlossen. Die Aktivierung bzw. Passivierung der weiteren Einheiten 6,7 und 8 geschieht in gleicherweise Eine besondere Beschreibung ist daher nicht erfor derlich. Die Saugstutzen, Druckstutzen, Kurzschluß leitungen und die beiden Stellglieder der Pumpenein heiten 6, 7 und 8 sind daher der Einfachheit halbei mit 13a, b, cbis 17a, b, c bezeichnet. Die Stellgliedei 16 und 17 sind elektrisch betätigbar. Die elektrisch« Betätigung ergibt sehr kurze Ansprechzeiten und er laubt eine platzsparende Übertragung der Steuerim pulse mittels elektrischer Leitungen sowie die Ver Wendung elektronischer Steuerelemente. Die Elek tromagneten zur elektrischen Betätigung der Stell

5, glieder 16undl7sindinFig. 2durch ihre Wicklungei 18 bzw. 19 angedeutet. In einer Ausführungsforn kann der - das den Anschluß an den Druckast 4/ der Ringleitung steuernde Stellglied 17 betätigend!

- Magnet 19 unter Strom geöffnet und der - das die Kurzschlußleitung 15 steuernde Stellglied 16 betätigende - Magnet 18 unter Strom geschlossen sein. Hierdureh wird erreicht, daß im Leerlauf, d. h. dann, wenn die Einheit 5 nicht aktiviert ist, beide Magnete stromlos sind. Die Magnete 18 bis 18c der Stellglieder 16 bis 16c sowie die Magnete 19 bis 19c der Stellglieder 17 bis 17c sind über hier nicht dargestellte elektrische Leitungen mit dem in Fig. 1 dargestellten Schaltkasten 12 verbunden. Ein Ausführungsbeispiel einer derartigen elektrischen Steuerung ist in der weiter unten näher zu beschreibenden Fig. 3 dargestellt.

Aus Fig. 2 ist ferner erkennbar, daß der Hydromotor 9 zwei Druckeingänge 20 und 21 aufweist. Der Eingang 20, der zum Vorwartsbetiicb dienen soil, ist hier mittels eines Stellgliedes 22 steuerbar. Der Hingang 21, der für den Rückwärtsbetrieb vorgesehen ist, ist mittels eines Stellgliedes 23 steuerbar. Zur Betätigung der Stellglieder 22 und 23 finden wieder durch ihre Wicklungen angedeutete Magnete 24 und 25 ao Verwendung, die über elektrische Leitungen ebenfalls mit dem Schaltkasten 12 verbunden sein können. Durch entsprechende Betätigung der Stellglieder 22 bzw. 23 läßt sich demnach hier auf einfache Weise eine Umschaltung von einer Drehrichtung auf die andere erreichen.

Am Druckstutzen 14 bz\.'. 14a—14c kann zur Erzielung einer stufenlosen Regelung des Schluck- und Fördervolumens ferner ein einstellbares Drosselventil 25 bzw. 25c/-25c vorgesehen sein. Die hierdureh eintretenden Verluste sind in der Regel vernachlässigbar. Hierdureh ergibt sich ein stufenlos regelbares Getriebe.

Zur Gewährleistung einer ausreichenden Füllung des gesamten Getriebes mit Druckmittel, für das /weckmäßig Drucköl Verwendung findet, kann vorteilhaft eine mit der Ringleitung 4 in Verbindung stehende Überwachungseinrichtung 26 vorgesehen sein, die beim Erreichen einer minimalen Fü. lung ein Sichtbzw. Tonsignal gibt und Mittel 27 zum Nachfüllen von Druckmittel aufweist.

Die in Fig. 3 dargestellte Schaltvorrichtung zum elektromagnetischen Betätigenderden Einheiten 5-8 zugeordneten Stellglieder 16—16c bzw. 17-17c enthält gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine Schleifschiene 30, auf der eine der Anzahl der gewünschten Einheiten-Kombinationen entsprechende Anzahl von Schaltstellen fest vorgegeben sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit fünfzehn möglichen Einheiten-Kombinationen weist die Schleifschiene 30 fünfzehn Schaltstellen auf, die etwa im gleichen Abstand nebeneinander und in der Reihenfolge der aufeinanderfolgenden Gänge angeordnet sind. Die Schleifschiene 30 besteht im gezeichneten Ausführungsbeispiel aus vier den Einheiten 5—8 j₅ zugeordneten Leisten 31-34, auf denen einzelne Kontaktpunkte 35, die etwa durch kleine Stifte gebildet werden können, zum Aktivieren der zugehörigen Einheit vorgesehen sind. Die jeweils die zu einem Gang gehörenden Einheiten aktivierenden Kontaktpunkte 35 sind auf Rasterlinien der Schleifschiene 30 angeordnet und bilden so die Schaltstellen. Auf der Gleitschiene 30 ist gemäß der Erfindung ein Gleitschuh 36 axial verschiebbar, der etwa mit dem positiven Pol einer Stromquelle 37 verbunden ist, deren negativer Pol an den Magneten 18-18c bzw. 19—19c liegt, weiche wiederum mit den zugehörigen Leisten 31—34 der Schlcifschienc 30 und damit den zugehörigen Kontaktpunkten 35 verbunden sind. Die Magnete 18-18c bzw. 19-19c betätigen daher die mit ihnen verbundenen Stellglieder, sobald durch den Gleitschuh 36 am betreffenden Kontaktpunkt 35 der Stromkreis geschlossen wird. Auf der Schleifschiene 30 sind für den Gleitschuh 36 in jeder Schaltstellung Rasterstellen vorgesehen, in die der Gleitschuh 36 einrasten kann. Um eine zeitliche Überschneidung der durch den Gleitschuh 36 durchführbaren Ein- und Ausschaltvorgänge und damit eine Lastschaltbarkeit des Getriebes zu erreichen, kann der Abstand der Kontaktpunkte 35 benachbarter Schaltstellen zweckmäßig kleiner gewählt werden, als die mittels des Gleitschuhs 36 erfaßbare Kontaktbreite. Da bei einer derartigen Ausführung die zum vorhergehenden Gang gehörende Einheiten-Kombination erst zu arbeiten aufhört, wenn bereits die zum nächsten Gang gehörende Einheiten-Kombination schon zu arbeiten begonnen hat, kann es unter Umständen kurzzeitig zu Volumenstößen kommen. Dadurch, daß die Druckmittelleitungen, etwa die Ringleitung 4 wenigstens teilweise aus einem dehnfähigen Material, etwa einem Hochdruckschlauch, bestehen, können diese Stöße jedoch einfach und sicher abgefangen werden. Es könnte zu diesem Zweck jedoch auch ein Hochdruckspeicher vorgesehen sein. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel, in welchem die Kontaktpunkte 35 jeder Einheiten-Kombination vom Gleitschuh 36 gleichzeitig erreicht werden, wird vorteilhaft eine gemeinsame Betätigung aller zu aktivierenden bzw. zu passivierenden Einheiten erreicht. Es sind jedoch auch Anwendungsfälle denkbar, bei denen eine kurze Verzögerung vorteilhaft sein kann.

Der Gleitschuh 36 ist in einfachen Ausführungen von Hand etwa mittels eines Hebels betätigbar. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel ist der Gleitschuh 36 mittels eines von einem Regler 38 betätigbaren Stellgeräts 39. hier beispielsweise einer mittels eines Stellmotors 40 beiätigbarer Gewindespindel versteiibar. In den Regler 38 kann etwa die Last und die Antnebsdrehzahi eingegeben werden, wie durch das schematisch dargestellte Stellglied 41 angedeutet ist.

Ein Getriebe der vorstehend beschriebenen Art läßt sich in Fahrzeugen einsetzen, bei denen die beim Bremsen freiwerdende Energie genutzt werden soll. Hierfür kommen insbesondere Omnibusse in Frage, die im Stadtverkehr häufige Stopstellen haben. In Fig. 4 ist in schematischer Darstellung der Antrieb eines derartigen Busses dargestellt. Mit 45 ist hierbei der Antriebsmotor, etwa ein Dieselmotor, bezeichnet, dessen Welle 46 über eine Kupplung 47 mit der Eingangswelle 48 des Pumpenblocks 49 eines hydrostatischen Getriebes kuppelbar ist. Bei einem Fahrzeug, bei dem wenigstens zwei Räder angetrieben werden müssen, sind einem Pumpenblock zwei Motorblöckc zugeordnet. Dementsprechend steht der Pumpenblock 49 im dargestellten Ausführungsbeispiel über eine verzweigte Ringleitung 50 mit den die Motorblöcke bildenden, direkt an den Fahrzeugrädern 51 und 52 sitzenden Hydromotoren 53 und 54 in Verbindung. Zum Ausgleich von Druckschwankungen ist ar den Druckast der Ringleitung 50 ein Hochdruckspeicher 55 und an den drucklosen Ast ein Niederdruckspeicher 56 angeschlossen. Die durch das hydrostatische Getriebe gewährleistete hohe Gangzahl ermöglicht es, den Dieselmotor 45 auf einer gewählter Bestdrehzahl zu halten und die Geschwindigkeitsregulierung allein durch das Getriebe vorzunehmen

Das Fahrzeug steht, solange keine Pumpe aktiviert ist und die Hydromotoren daher nicht beaufschlagt werden. Etwa mit einem Fußhebel können die in Fig. 3 dargestellten Gänge aktiviert weiden. Um die maximale Geschwindigkeit zu erreichen, werden alle Pumpen aktiviert, d. h., das Fordervolumen ist in diesem Fall am größten, so daß auch die Drehzahl der Hydromotoren 53 und 54 ihr Maximum erreicht. Soll das Fahrzeug abgebremst werden, so wird die Kupplung 47 zwischen der Antriebsmaschine 45 und dem Pumpenblock 49 gelöst. Die fest mit den Rädern 51 und 52 gekuppelten Hydromotoren 53 und 54 arbeiten in diesem Fall als Pumpen und die Pumpen des Pumpenbiocks 49 als ί lydromotoren. Um die hierbei freiwerdende Bremsenergie nutzbar zu machen, ist der Pumpcnblock 49 über eine Kupplung 57 mit einem Energiespeicher 58, vorzugsweise einem Kreisel, kuppelbar. Die Kupplung 57 wird daher geschlossen, sobald die Kupplung 47 zwischen der Antriebsmaschine 45 und dem Pumpenblock 49 gelöst ist. Die Antriebsmaschine kann in diesem Zustand auf Leerlaufdrehzahl gehalten oder ganz abgeschaltet werden. Auf diese Weise wird die Bremsenergie zur Beschleunigung des Kreisels 58 benutzt. Mit steigender Drehzahl des Kreisels 58 und damit fallender Fahrzeuggcs jhwindigkeit muß das Schluckvolumen des als Motor arbeitenden Pumpenblocks 49 verringert werden, um dessen Drehzahl zu erhöhen. Dies geschieht durch Abschalten einzelner Einheiten. Von einer gewissen Fahrzeugrestgeschwindigkeit bis zum Stoppen kann das normale Bremssystem benutzt werden. Hierzu wird der Pumpcnblock 49 vollkommen abgeschaltet, d. h. die Saug- und Druckseiten der einzelnen Einheiten werden alle kurzgeschlossen, und die Kupplung

57 zwischen dem Pumpenblock 49 und dem Kreisel

58 wird gelöst. Zum Anfahren kann die im Kreisel 58 gespeicherte Energie dadurch genutzt werden, daß die Kupplung 57 wieder geschlossen wird, wodurch der Pumpenblock 49 durch den Kreisel 58 angetrieben wird. Nach Erreichen einer bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit kann die Antriebsmaschine 45 wieder zugeschaltet und der Kreisel 58 vom Pumpenblock 49 getrennt werden. Es wäre jedoch auch denkbar, zum Bremsenein in einer Kurzschlußleitung angeordnetes Drosselventil zu verwenden. Die Bremsenergie würde hier allerdings nicht genutzt.

Bei Fahrzeugantrieben der oben beschriebenen Art. bei denen mehrere angetriebene Räder vorgesehen sind, kann der in mehrere parallel wirkende Einheiten aufgeteilte Block in den Pumpenblock verlegt werden. Auf diese Weise kann der an jedem Antriebsrad notwendige Hydromotor so einfach wie möglich

ίο ausgeführt werden. Es sind jedoch auch Fälle denkbar, bei denen es vorteilhaft sein kann, die Aufteilung in parallel wirkende Einheiten in den Motorblock bzw. die Motorblöcke zu verlegen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn ein Elektromotor als Antriebsmaschine vorgesehen ist, der zur Ausnutzung der Bremsenergie mit möglichst konstanter Drehzahl als Generator betrieben werden soll.

In den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen waren jeweils nebeneinander angeordnete

ao Einheiten zur Bildung eines Pumpenblocks vorgesehen, die über eine Längswelle antreibbar sind. Es ist jedoch auch denkbar, daß wie in Fig. 5 dargestellt, die den Pumpenblock bildenden Einheiten sternförmig um die gemeinsame Antriebswelle angeordnet sind. In einem derartigen Fall können alle Einheiten etwa in derselben Ebene angeordnet sein, so daß sich eine in Achsrichtung besonders platzsparende Ausführung ergibt, die als zweiteiliges Gußteil ausgeführt werden kann. In Fig. 5 bezeichnet 60 eine gemeinsame Antriebswelle für die Einheiten 61-64 eines Pumpenblocks 65. Auf die Antriebswelle 60 ist ein Stirnrad 66 aufgesetzt, das mit den Antriebsritzeln 67-70 der Einheiten 61-64 kämmt. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel weisen die Antriebsritzel 67—70 unterschiedliche Teilkreisdurchmesser auf. Hierdurch ergeben sich unterschiedliche Drehzahlen der Einheiten 61-64 und damit trotz gleicher Baugröße ein unterschiedliches Fördervolumen. Das dargestellte Ausführungsbeispiel, bei dem die Antriebsritzel der Einheiten des Pumpenblocks sternförmig um ein auf die gemeinsame Antriebswelle aufgesetztes Stirnrad angeordnet sind, ergibt demnach eine besonders kompakte Ausführung.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Pate ntansprüche:

1. Hydrostatisches Getriebe mit einer geschlossenen Druckmittel-Ringleitung zwischen einem Pumpen- und einem Hydromotorblock, von denen wenigstens einer mehrere hydraulisch an die Ringleitung anschließbare, mechanisch gekoppelte Verdrängereinheiten mit konstanten, jedoch gegeneinander abgestuften Hubvolumina aufweist, wobei alle Verdrängereinheiien eines Blocks, in verschiedensten Kombinationen von einer Schaltvorrichtung zu- und abschaltbar sind, und wobei Kurzschlußleitungen zwischen der Eintritts- und der Austrittsseite jeder Verdrängereinheit und zu der gemeinsamen Ringleitung führende Anschlußleitungen durch einzelne Ventile, von denen jedes nur eine einzige Leitung steuert, geöffnet bzw. geschlossen werden, dadurch gekennzeichnet, daß

a) die Ventile als einzelne, elektromagnetisch betätigbare 2/2-Wegeventile (16,18; 17,19) ausgebildet sind;

b) die beiden je einer Verdrängereinheit zugeordneten Ventile (16, 18; 17, 191 durch ein gemeinsames, elektrisches Signal gleichzeitig gegensinnig betätigbar sind;

c) daß die Schaltvorrichtung eine Schleifschiene (30) mit einer der Anzahl der möglichen Einheiten-Kombinationen entsprechenden Anzahl von Schaltstellen aufweist, die jeweils Kontaktpunkte (35) für die gemeinsam einzuschaltenden Verdrängereinheiten (5 bis 8) enthalten, die mittels eines entlang der Schleifschiene (30) verschiebbaren Gleitschuhs (36) gemeinsam überbrückbar sind, und

d) die jeweils verschiedenen Verdrängereinheiten (5 bis 8) zugeordneten Kontaktpunkte (35) auf unterschiedlichen, die Schleifschiene (30) bildenden, parallelen Leisten (31 bis 34) angeordnet sind.

2. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den Anschluß an die Ringleitung (4) steuernde Ventil (17, 19) unter Strom geöffnet und das die Kurzschlußleitung (15) steuernde Ventil (16, 18) unter Strom geschlossen ist.

3. Hydrostatisches Getriebe nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleitschuh (36) in die einzelnen Schaltstellungen einrastbar ist.

4. Hydrostatisches Getriebe nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die benachbarten Gängen zugeordneten Schaltstellen auf der Gleitschiene (30) nebeneinander angeordnet sind und die mittels des Gleitschuhs (36) durchführbaren Ein- und Ausschalitvorgänge sich zeitlich überschneiden.

5. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Kontaktpunkte (35) benachbarter Schaltstellen kleiner als die mittels des Gleilschuhs (36) erfaßbare Kontaktbreite ist.

6. Hydrostatisches Getriebe nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittel-Leitunaen (4: 50) wenigstens teilweise aus einem

dehnfähigen Material bestehen.

7. Hydrostatisches Getriebe nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der den Pumpenblock (1) bildenden Einheiten (5 bis 8) druckseitig mit einem einstellbaren Drosselventil (25) versehen ist.

8. Hydrostatisches Getriebe nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochdruckseite der Ringleitung (50) mit einem Hochdruckspeicher (55) und die Niederdruckseite mit einem Niederdruckspeicher (56) verbunden sind.