DE2854375C2 - Hydrostatisch-mechanisches Verbundgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydrostatisch-mechanisches Verbundgetriebe mit mindestens zwei, über Kupplungen schaltbaren Betriebsbereichen gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Aus der DE-OS 22 27 718 ist ein Verbundgetriebe mit mindestens zwei, über Kupplungen schaltbaren Bjtriebszuständen bekannt. Der hydrostatische und der mechanische Leistungszweig werden in einem vierwelligen Umlaufrädergetriebe zusammengefaßt und abwechselnd auf die Abtriebswelle des Verbundgetriebes aufgeschaltet.

Aus der SAE-Veröffentlichung 7 20 724 ist ein vierwelliges Umlaufrädergetriebe bekannt, das als Summierungsgetriebe für den hydraulischen und mechanischen Leistungszweig wirkt.

Die beiden bekannten Getriebe arbeiten in einem ersten Fahrbereich sowie im Rückfahrbereich nicht mit Leistungsverzweigung, was sich nachteilig auf den Wirkungsgrad, auf das Leistungsgewicht und -volumen sowie auf die Kosten auswirkt. Neben hohen Wälzlei· stungsverlusten treten erhöhte Schleppmomente an den Kupplungen auf, weil die Kupplungshälften der geöffneten Kupplungen mit unterschiedlichen Drehzahlen umlaufen und über das Schmier- bzw, lCühlöI ein Mitnahmeeffekt auftritt, der zu einer Hefabsetzung des Wirkungsgrades des Getriebes führt.

Aus der DEOS 17 75 755 ist ein hydromechanisches Verbundgetriebe mit zwei hydrostatisch-mechanischen Schaltbereichen bekannt, wobei im ersten Schaltbereich der Rückwärtsfährbefeich mitenthalten ist In der Stellung »Leerlauf« ist eine erste Hydrostateinheit auf eine negative Verstellgröße eingeregelt Dieses bekannte Getriebe weist den Nachteil auf, daß zwei Planetengetriebeeinheiten notwendig sind, was zu einem großen Bauaufwand und erheblichem Kosteneinsatz führt Eine direkte, wälzleistungsfreie Leistungsübertragung bei gleichzeitiger Entlastung des hydrostatischen Leistungszweiges ist nicht möglich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein über seinen gesamten Betriebsbereich Ieistungsverzweigt arbeitendes Getriebe zu schaffen, das mit einem erheblich geringeren Leistungsgewicht und -volumen als bisher bekannte Getriebe auskommt Das Getriebe soll geringere Verluste aufweisen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im :s Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst

Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf, daß es einfacher aufgebaut und daher kostengünstiger herstellbar ist Der ständige ßetrieb als Leistungsverzweigungsgetriebe schont die einzelnen Komponenten des Verbundgetriebes und führt dadurch zu einer höheren Lebensdauer ais bei bekannten Getrieben. Neben einer geringeren Geräuschentwicklung im Getriebe führt die ständige Leistungsverzweigung durch den Fortfall von Kupplungen auch zu einer Vergrößerung seiner Zuverlässigkeit und zu geringeren Wartungskosten.

Eine Ausbildung der Erfindung sieht vor, daß die

Hydrostateinheiten jeweils koaxial zur Antriebswelle des Verbundgetriebes angeordnet sind. Dies hat gegenüber den bekannten, vergleichbaren Getrieben den Vorteil, daß eine kompakte Bauweise möglich ist

Die Erfindung wird an einem Ausführungsbeispiel anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigt
F i g. 1 ein hydrostatisch-mechanisches Getriebe mit einem Summierungsgetriebe,

Fig. 2 einen Drehzahlplan entsprechend dem hydrostatischen Getriebe nach F i g. 1.

In Fig. 1 ist ein hydrostatisches Getriebe mit 1, eine erste in der Fördermenge veränderbare Hydrostateinheit mit 2 und eine zweite mit vorzugsweise konstantem Fördervolumen arbeitende Hydrosiateinheit mit 3 bezeichnet. Der mechanische Leistungsfluß erfolgt von einer Antriebswelle 5 über ein Hohlrad 6 auf ein Summierungsgetriebe 7. Die hydraulische Leistung fließt von der Antriebswelle 5 und die beiden Hydrostateinheiten 2 und 3 direkt über ein Hohlrad 9 zum Summierungsgetriebe 7. Das Summierungsgetriebo besteht aus zwei miteinander kämmenden Planetenrädem 10 und 11, die auf einem Planetenträger 13; drehen. Dabei steht das Planetenrad 10 mit dem Hohlnid 6 und das Planetenrad 11 mit dem Hohlrad 9 und einem Gonnenrad 14 in Eingriff.

Der Abtrieb vom Summierungsgetriebe 7 auf eine Abtriebswelle 16 erfolgt wechselweise für die beiden Schaltbereiche B\ und Bj entweder über den Planetenträger 13. eine mi! ihm fest verbundene Zwischenwelle 17 und eine Kupplung 20. bzw. über das Sonnenrad 14 und die nachgeordnete Kupplur.g 21.
Nachfolgend wird die Funktion des Getriebes beschrieben,

Im ersten Fahrbereich ist die Bereichskupplung 20 geschlossen. Am Arifahrpunkf ist die erste Hydrostateinheit 2 auf eine bestimmte negative Förderleistung eingeregelt. Beim Ausführungsbeispiel gemäß dem Drehzahlpian nach F i g. 2 entspricht dies einer Verstellgröße von 40% der maximalen negativen Endverstellungder ersten Hydrostateinheit 2. In diesem Zustand

drehen die Hohlräder 6 und 9 in einem solchen Verhältnis gegeneinander, daß sich am Steg 13 und damit an der Abtriebswelle 16 die Abtriebsdrehzahl Null ergibt

Wird nun die erste Hydrostateinheit 2 auf kleinere negative Verstellwerte eingeregelt, beginnt der Steg 13 und somit die Abtriebswelle 16 sich zu drehen. Bei einer Hydrostatverstellung über die Nullförderlage hinaus bis zu der maximalen positiven Endverstellung haben alle Glieder des Summierungsgetriebes 7 Synchronlauf erreicht

Der Wechsel in den zweiten Schalt- und Fahrbereich Ih erfolgt durch Schließen der Kupplung 21 und öffnen der Kupplung 20, wodurch eine Verbindung vom Summierungsgetriebe 7 Ober das Sonnenrad 14 mit der Abtriebswelle 16 hergestellt wird. Der zweite Schaltbereich kann bis zur Endübersetzung durchfahren werden, indem die Hydrostateinheit 2 wieder über die Nullforderlage hinaus bis zur maximalen negativen Endverstellung eingeregelt wird (F i g. 2).

Am Ende des ersten Vorwärtsfahrbereiches bei Synchronlauf aller Glieder des Summierungsgetriebes 7, ist eine wälzleistungsfreie Leistungsübertragung bei gleichzeitiger Entlastung des hydrostatischen Getriebes 1 möglich. Dazu wird zu der geschlossenen Kupplung 20 für den ersten Schaltbereich die Kupplung 21 für den zweiten Schaltbereich zusätzlich geschlossen. Um hydraulische Verspannungen zu verhindern, wird dabei zwischen den nicht gezeigten hydraulischen Arbeitsdruckleitungen des hydrostatischen Getriebes 1 ein Kurzschlußventil zugeschaltet Die Hydrostateinheiten 2 und 3 drehen so ohne Leistungen zu übertragen frei mit

Bei Vorwahl des Rückwärtsfahrbereiches ist wie im ersten Vorwärtsfahrbereich die Kupplung 20 geschlossen und Kupplung 21 geöffnet Um ausgehend von der Abtriebsdrehzahl Null negative Abtriebsdrehzahlen zu erhalten, wird die Hydrostateinheit 2 ausgehend von der negativen Verstellgröße 0,4 im Anfahrpunkt hin zu größeren negativen Verstellwerterr ausgeschwenkt Die maximale Rückwärtsfahrgeschwindigkeit ist bei maximaler negativer Verschwenkung der Hydrostateinheit 2 erreicht

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Hydrostatisch-mechanisches Verbundgetriebe mit mindestens zwei über Kupplungen schaltbaren Betriebsbereichen, bei dem der eingangsseitig aufgeteilte, hydraulische und mechanische Leistungszweig in einem jeweils in drei Wellen belasteten, vierwelligen Umlaufrädergetriebe derart aufsummiert werden, daß die Eingangswelle ständig mit einer ersten variablen Hydrostateinheit in Triebverbindung steht und sich eine zweite Hydrostateinheit ständig mit einer zweiten Welle des Summierungsgetriebes in Eingriff befindet, und der weitere Leistungsfluß abwechselnd, je nach geschaltetem Betriebsbereich, jeweils über eine Kupplung mit der Abtriebswelle verbindbare, dritte oder vierte Welle des Summierungsgetriebes zur Abtriebswelle erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß im mechanischen Leistungszweig eine ständige Verbindung zwischen einer Getriebeeingangswelle (5) und einer erste·: Welle (Hohlrad 6) des Summierungsgetriebes (7) besteht, in der Stellung »Leerlauf« die erste Hydrostateinheit (2) auf eine negative Verstellgröße eingeregelt ist, Wälzleistungsverluste nur im Summierungsgetriebe (7) auftreten können, und die einzigen Kupplungen die beiden die dritte oder vierte Welle des Summierungsgetriebes mit der Abtriebswelle (16) verbindenden Kupplungen (20, 21) sind.

2. Verbundgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydrostateinheiten (2, 3) jeweils kou_.ial zur Antriebswelle (5) angeordnet sind.