DE3142990C2 - - Google Patents
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- DE3142990C2 DE3142990C2 DE3142990A DE3142990A DE3142990C2 DE 3142990 C2 DE3142990 C2 DE 3142990C2 DE 3142990 A DE3142990 A DE 3142990A DE 3142990 A DE3142990 A DE 3142990A DE 3142990 C2 DE3142990 C2 DE 3142990C2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B1/00—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders
- F04B1/12—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis
- F04B1/20—Multi-cylinder machines or pumps characterised by number or arrangement of cylinders having cylinder axes coaxial with, or parallel or inclined to, main shaft axis having rotary cylinder block
- F04B1/2092—Means for connecting rotating cylinder barrels and rotating inclined swash plates
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine Vorrichtung dieser Art ist in der FR-PS 8 83 348 beschrieben
und dargestellt. Bei der bekannten Ausgestaltung
sind in der Gleitfläche des scheibenförmigen Teils zwei
segmentförmige Nuten verhältnismäßig kleinen Querschnitts
vorhanden, in die nicht nur die Hydraulik-Durchtritte münden,
sondern von der weitere Hydraulik-Durchtritte ausgehen,
die sich in der Schiefscheibe zu Ausgleichsräumen erstrecken.
Die segmentförmigen Nuten stellen somit lediglich
ein Verbindungselement zwischen den Hydraulik-Durchtritten
im scheibenförmigen Teil und in der Schiefscheibe
dar.
Die Drehmitnahme des scheibenförmigen Teils erfolgt bei
der bekannten Ausgestaltung durch in den Kolben und dem
scheibenförmigen Teil gelagerte Verbindungsstangen. Hierdurch
werden sowohl die Verbindungsstangen als auch die
Kolben erheblichen Querbelastungen ausgesetzt, die einen
ungleichmäßigen Verschleiß, insbesondere an den Kolben,
herbeiführen.
Aus US-PS 12 12 655 ist es bekannt, zwischen einem
Zylinderblock und einem scheibenförmigen Teil eine Drehmitnahme
in Form von miteinander kämmenden Zähnen vorzusehen,
jedoch ist bei dieser Ausgestaltung eine Wälzlagerung
für das scheibenförmige Teil vorgesehen, so daß
die Probleme, die sich bei einer Gleitlagerung des scheibenförmigen
Teils ergeben, gar nicht vorhanden sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs bezeichneten Art so auszugestalten, daß bei
Gewährleistung einer einfachen Bauweise und eines ruhigen
sowie geräusch- und verschleißarmen Laufs des scheibenförmigen
Teils, dessen Antrieb ohne Einbezug der Verbindungsstangen
möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des
Anspruchs 1 gelöst.
Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird das scheibenförmige
Teil durch einen einteiligen, ringförmigen Schuh
gebildet, wodurch die Bauweise bedeutend vereinfacht wird.
Die ringförmige Bauweise hat auch einen wesentlichen
Einfluß auf die Funktion, weil aufgrund des Fehlens eines
mittleren Gleitflächenbereichs ein gleichmäßiger Verschleiß
der Gleitfläche eintritt, wodurch eine satte Anlage an der
Schiefscheibe gewährleistet ist.
Außerdem wird der ringförmige Schuh bei der erfindungsgemäßen
Ausgestaltung durch miteinander kämmende Zähne angetrieben,
die auf den einander zugewandten Seiten des Zylinderblocks
und des ringförmigen Schuhs angeordnet sind. Infolgedessen
sind die Verbindungsstangen von einer Drehmitnahme
völlig freigestellt.
Bei einem Antrieb mit Zähnen ist grundsätzlich mit einem
unruhigen und verschleißreichen Lauf des ringförmigen
Schuhs zu rechnen, weil der Zahnantrieb Schwingungen des
ringförmigen Schuhs hervorruft. Dieser Auswirkung wird
bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung dadurch wirksam
entgegengewirkt, daß in der Gleitfläche des Schuhs mehrere
mit den Hydraulik-Durchtritten jeweils in Verbindung
stehende taschenartige Aussparungen ausgebildet sind, in
denen sich im Betrieb hydraulische Polster bilden, die
sowohl die vorgenannten Schwingungen als auch einen verschleiß-
und geräuschreichen Lauf verhindern. Die erfindungsgemäße
Ausgestaltung führt somit bei einfacher
Bauweise zu einer problemlosen Funktion hoher Lebensdauer.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 eine erfindungsgemäß ausgestaltete Vorrichtung im
axialen Schnitt,
Fig. 2 eine Draufsicht auf einen in Fig. 1 gezeigten Gleitschuh,
Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 1,
Fig. 4 die Vorrichtung in Verbindung mit einem stufenlos
regelbaren hydraulischen Getriebe im axialen
Schnitt.
Es wird eine Ausführungsform beschrieben, bei welcher die
Erfindung auf eine hydraulische Pumpe angewandt ist. Gemäß
Fig. 1 ist eine Eingangswelle 2 über Lager 32 drehbar in
einem feststehenden Gehäuse 1 gelagert, und ein Zylinderblock
oder Pumpenzylinder 4 ist mit der Eingangswelle 2
bei 3 derart verkeilt, daß der Zylinderblock 4 in seinem
Mittelbereich in der Axialrichtung gleitend verschoben
werden kann. Auf der linken Seite und der rechten Seite
des Zylinderblocks 4 sind eine Schiefscheibe 22 bzw. eine
Verteilerplatte D vorgesehen.
An ihrem Umfangsabschnitt ist die Verteilerplatte D
einteilig mit einem Zylindergehäuse 8 versehen, welches
den Zylinderblock 4 aufnimmt. Der Zylinderblock 4 ist über
Lager 4a drehbar im Zylindergehäuse 8 gelagert. Die
Verteilerplatte D trägt in ihrem Mittelabschnitt über
Nadellager 33 ein Ende der durch den Zylinderblock
4 verlaufenden Eingangswelle 2. Um gegenüberliegende
Flächen Df, 4f der Verteilerplatte D und des Zylinderblocks
4 in engen Kontakt miteinander zu bringen, ist eine
Feder 66 vorgesehen, welche es ermöglicht, daß der Zylinderblock
4 gegen die Verteilerplatte D gedrückt wird.
Die Schiefscheibe 22 ist in einen schüsselförmigen Schiefscheibenhalter
8a eingesetzt, der die Eingangswelle 2 umgibt,
und wird unter einem vorbestimmten Winkel zur Eingangswelle
2 geneigt gehalten.
Das Zylindergehäuse 8 und der Schiefscheibenhalter 8a sind
durch Schrauben 28 miteinander verbunden, um darin eine
Ölkammer 34 zu definieren. Das Zylindergehäuse 8 und der
Schiefscheibenhalter 8a sind durch geeignete Befestigungseinrichtungen
an dem Gehäuse 1 befestigt.
Der Zylinderblock 4 ist in seinem Inneren mit mehreren
Zylinderbohrungen 5 versehen (in den Zeichnungen neun
Zylinderbohrungen), welche kreisförmig um die Rotationsachse
des Zylinderblocks 4 in gleichen Abständen voneinander
angeordnet sind und parallel zur Rotationsachse verlaufen,
und genauso viele Kolben 6 sind gleitend in den
Zylinderbohrungen 5 angeordnet.
Jeder Kolben 6 definiert eine Pumpenkammer 5a in der entsprechenden
Zylinderbohrung 5, und eine mit der Pumpenkammer
5a in Verbindung stehende Pumpöffnung 5b öffnet
sich zur Fläche 4f des Zylinderblocks 4. Die Pumpöffnungen
5b sämtlicher Pumpenkammern 5a sind auf einem Kreis angeordnet,
dessen Mittelpunkt in der Rotationsachse des Zylinderblocks
4 liegt.
Die Verteilerplatte D ist auf einer Hälfte ihrer Endfläche
Df mit einer bogenförmigen Saugbohrung 39 versehen, die mit
jeder Pumpöffnung 5b in Verbindung gesetzt werden kann,
und in ihrer anderen Hälfte mit einer Abgabebohrung 38,
die ebenfalls mit der Pumpöffnung 5b in Verbindung gesetzt
werden kann. Saug- und Abgabeöffnungen 39a, 38a, die getrennt
mit der Saugbohrung 39 und der Abgabebohrung 38 in
Verbindung stehen, öffnen sich zur äußeren Endfläche der
Verteilerplatte D. Eine mit einem Niederdruckabschnitt
eines (nicht gezeigten) hydraulischen Motors verbundene
Leitung 391 steht in Verbindung mit der Saugöffnung 39a,
wogegen eine Leitung 38h, die mit einem Hochdruckabschnitt
des hydraulischen Motors verbunden ist, mit der Abgabeöffnung
38a in Verbindung steht. Jeder Kolben 6 weist eine
Innenbohrung 61 auf, welche an ihrem der Schiefscheibe 22
zugewandten Ende offen ist. Eine Verbindungsstange 62 ist
in die Innenbohrung 61 eingefügt und über ein an ihrem
inneren Ende vorgesehenes Kugelgelenk 62a mit dem Kolben 6
kardanisch drehbar verbunden. Die Verbindungsstange 62
ragt weit aus der Innenbohrung 61nach außen vor und ist
über ein an ihrem äußeren Ende vorgesehenes Kugellager 62b
mit einem ringförmigen, einteilig ausgebildeten Gleitschuh
60 verbunden, welcher an der geneigten Fläche der
Schiefscheibe 22 verschiebbar gelagert ist.
Mehrere hydraulische Aussparungen 70 sind in der Gleitfläche
des Gleitschuhs 60 vorgesehen, der der Schiefscheibe
22 gegenüberliegt. Die hydraulischen Aussparungen
70, deren Anzahl gleich der Anzahl der Kolben 6 ist, sind
vorzugsweise fluchtend mit den Kolben angeordnet, wie es
in den Zeichnungen gezeigt ist. Um die Pumpenkammern 5a
mit diesen hydraulischen Aussparungen 70 in Verbindung zu
setzen, sind in jedem Kolben 6, jeder Verbindungsstange 62
und dem Gleitschuh 60 entsprechende Ölkanäle 71, 72, 73
ausgebildet, welche miteinander in Verbindung stehen.
Der Gleitschuh 60 ist an seiner äußeren Umfangsfläche über
Lager 63 an dem Schiefscheibenhalter 8a gelagert. Ein Haltering
64, der mit einem inneren abgestuften Umfangsabschnitt
60a der hinteren Fläche des Gleitschuhs 60 in Kontakt
steht, nimmt die Federkräfte von der vorerwähnten
Feder 66 über einen Federkäfig 65 auf, um zu
ermöglichen, daß der Gleitschuh 60 gegen die Schiefscheibe
22 gedrückt wird. Der Gleitschuh 60 wird dadurch konstant
in einer vorbestimmten Stellung gedreht und verschiebt
sich gleitend auf der Schiefscheibe 22. Der Federkäfig 65
ist mit der Eingangswelle 2 verschiebbar verkeilt und
kontaktiert den Haltering 64 an einer Kugelfläche
desselben. Dementsprechend kontaktiert der Federkäfig 65
den Haltering 64 gleichförmig ohne Rücksicht auf seine
Einstellung und ermöglicht, daß die Federkraft der Federn
66 auf den Haltering 64 übertragen wird.
Kegelräder 69, 68, welche miteinander in Eingriff stehen,
sind an gegenüberliegenden Endabschnitten des
Zylinderblocks 4 bzw. des Gleitschuhs 60 befestigt. Diese
Kegelräder 69, 68 bestehen aus synchronen Zahnrädern,
welche die gleiche Anzahl Zähne aufweisen.
An einer Seite des Gehäuses 1 ist eine als bekannte Zahnradpumpe
ausgebildete zusätzliche Pumpe F vorgesehen, die
durch die Eingangswelle 2 betätigt wird und die einen
Öldruck eines Pegels erzeugen kann, der niedriger als die
Drücke ist, die normalerweise an den Öffnungen 38a und 39a
auftreten. Eine Zuführöffnung 52 dieser Pumpe F steht über
einen Ölkanal 53 in der Eingangswelle 2 mit der obenerwähnten
Ölkammer 34 in Verbindung. Die Ölkammer 34 steht
über einen Ölkanal 40 mit der Saugöffnung 39a der Verteilerplatte
D in Verbindung. Der Ölkanal 53 steht über ein
Rückschlagventil 54 mit der Abgabeöffnung 38a der Verteilerplatte
D in Verbindung. Daher kann von der zusätzlichen
Pumpe F Öl zur Saugöffnung 39a über den Ölkanal 40 und zu
Zeiten einer Rückwärtsbelastung der Vorrichtung, zur Abgabeöffnung
38a über das Rückschlagventil 54, um nur Öllecks,
die an diesen Teilen auftreten können, auszugleichen.
Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Wenn die Eingangswelle
2 durch einen (nicht gezeigten) Motor angetrieben
wird und den Zylinderblock 4 dreht, wird dadurch
der Gleitschuh 60 über die synchronen Zahnräder, d. h. die
Kegelräder 69 und 68 synchron gedreht. Wenn der Zylinderblock
4 und der Gleitschuh 60 auf diese Weise gedreht werden,
macht ein Kolben 6, der sich an dem abwärts gerichteten
Abschnitt der geneigten Fläche der Schiefscheibe 22
bewegt, einen Ausschubtakt und erhöht den Druck in der
Pumpenkammer 5a, wobei auf diesen über den Gleitschuh 60
und die Verbindungsstange 62 von der Schiefscheibe 22 ein
Druck ausgeübt wird, während ein Kolben 6, der sich auf
dem aufwärtsgerichteten Abschnitt der gleichen geneigten
Fläche bewegt, einen Saugtakt macht.
In dem Saugtakt steht die Pumpöffnung 5b
mit der Saugbohrung 39 in Verbindung und das Arbeitsöl in
dem mit der Saugöffnung 39a in Verbindungen stehenden Niederdruckabschnitt
des hydraulischen Motors wird in die
Pumpenkammer 5a gesaugt. In dem Ausschubtakt steht die
Pumpöffnung 5b mit der Abgabebohrung 38 in Verbindung und
das Drucköl, dessen Druck in der Pumpenkammer 5a erhöht
wird, wird von der Abgabebohrung 38a dem Hochdruckabschnitt des
hydraulischen Motors zugeführt.
Wegen der Neigung des Gleitschuhs 60 befinden sich die Rotationsorte
der Zentren der Kugelgelenke 62a, 62b an
beiden Enden einer Verbindungsstange 62 nicht in der gleichen
zylindrischen Fläche. Dementsprechend oszilliert die
Verbindungsstange 62 ein wenig um das Kugelgelenk 62
herum, welches als Drehpunkt dient, innerhalb der
Innenbohrung 61 in dem Kolben 6 gemäß dem Unterschied
zwischen den Rotationsorten der Zentren der Kugelgelenke
62a, 62b. Die Hin- und Herbewegung der Verbindungsstange
62 wird durch den Kolben 6 nicht beschränkt.
Das in der Pumpenkammer 5a erzeugte Drucköl wird über die
Ölkanäle 71, 72, 73 der hydraulischen Aussparung 70 in dem
Gleitschuh zugeführt, und der Druck dieses Öls wirkt in
der Richtung, in welcher der Gleitschuh 60 von der Schiefscheibe
22 wegbewegt wird. Folglich wird ein Teil der von
dem Kolben 6 auf den Gleitschuh 60 ausgeübten Druckkraft
ausgeglichen, um den Druck zwischen dem Gleitschuh
und der Schiefscheibe 22 zu vermindern und gleichzeitig
deren Gleitflächen zu schmieren. Auf diese Weise kann der
Gleitschuh 60 auf der Schiefscheibe 22
leicht gedreht werden.
Eine Hälfte der Kolben 6 befindet sich
in einem Ausschubtakt und drückt eine Hälfte des
Gleitschuhs 60 über die Verbindungsstange 62 mit dem hohen
hydraulischen Druck in der Pumpenkammer 5a gegen die
Schiefscheibe 22. Der Druck, mit welchem eine Hälfte des
Gleitschuhs 60 gegen die Schiefscheibe 22 gedrückt wird,
wird auf auf deren andere Hälfte ausgeübt. Daher wird der
Gleitschuh 60 immer mit seiner ganzen Gleitfläche gegen
die Schiefscheibe 22 gedrückt. Selbst wenn aus irgendeinem
Grund in der den Kolben 6 gegenüberliegenden Pumpenkammer
in einem Saugtakt eine plötzliche Druckabnahme auftritt,
hebt der Gleitschuh 60 nicht von der Schiefscheibe 22 ab.
Die beschriebenen Ausführungsform kann natürlich auch als
hydraulischer Motor verwendet werden. Es versteht sich,
daß in diesem Fall eine hydraulische Hochdruckquelle und
eine hydraulische Niederdruckquelle mit der Saugöffnung 39a
bzw. der Abgabeöffnung 38a verbunden werden und daß die
Eingangswelle 2 zur Ausgangswelle wird.
Fig. 4 wird ein stufenloses hydraulisches Getriebe, das
die oben beschriebene hydraulische Pumpe der Erfindung
verwendet. Das Bezugszeichen 1 bezeichnet ein Gehäuse, das
aus einer Kombination komplementärer Gehäuseteile 1a und
1b besteht, und in welchem ein Getriebe untergebracht ist,
das aus einer hydraulischen Pumpe P und einem hydraulischen
Motor M besteht.
Der Aufbau der hydraulischen Pumpe P ist der gleiche wie
der der in Fig. 1 gezeigten hydraulischen Vorrichtung.
Diejenigen Teile der hydraulischen Pumpe P, welche mit
denen der in Fig. 1 gezeigten hydraulischen Vorrichtung
übereinstimmen, sind mit den gleichen, dort verwendeten Bezugszeichen
bezeichnet.
Der hydraulische Motor M umfaßt ein Motor-Zylindergehäuse 8,
das konzentrisch zum Zylinderblock 4 der Pumpe P
angeordnet und zur Drehung relativ zu diesem ausgelegt
ist, sowie mehrere Motorkolben 10, die in der gleichen
Anzahl von Zylinderbohrungen 9 gleitend angeordnet
sind. Die Zylinderbohrungen 9 sind kreisförmig im Motor-Zylindergehäuse 8 derart
angeordnet, daß sie dessen Rotationszentrum umgeben.
Zwei Lagerwellen 11, 11′ ragen von den axialen Endflächen
des Motor-Zylindergehäuses 8 vor. Die Lagerwelle 11 ist über ein
Kugellager 12 an einer Endwand des rechten Gehäuseteils 1b
gelagert, und die andere Lagerwelle 11′ ist über ein
Nadellager 13 auf einer Endwand des linken Gehäuseteils 1a
gelagert.
Eine Halteplatte 17
ist mit
Schrauben 18 abnehmbar an dem rechten Gehäuseteil 1b befestigt
und sichert die Kugellager 12 und die Lagerwelle 11
gegenüber axialer Verschiebung.
Die andere Lagerwelle 11′, die ein einteilig mit ihr ausgebildetes
Zahnrad 19 aufweist, wird als Ausgangswelle
verwendet, und eine Ausgangsleistung vom hydraulischen
Motor M wird vom Zahnrad 19 zur Übertragung auf ein
Differentialgetriebe 21 über ein Zwischenzahnrad 20 abgenommen.
Eine allen Motorkolben 10 gegenüberliegende Motorschiefscheibe
23 ist über zwei an ihren äußeren Enden abstehenden
Drehzapfen 24 kippbar am Getriebegehäuse 1
gelagert. Ein Motorgleitschuh 10a, der eine geneigte
Fläche einer Motorschiefscheibe 23 gleitend berührt, ist an
allen Motorkolben 10 so angeordnet, daß sie relativ zu
diesen drehbar sind. Auf diese Weise bewirkt
die Motorschiefscheibe 23, daß die Motorkolben 10 sich
entsprechend der Rotation des Motorzylinders 8 hin- und
herbewegen und ihre Saug- und Druckhübe
wiederholen. Während dieses Vorgangs kann zur Änderung des Übersetzungsverhältnisses des hydraulischen Getriebes der Hub der
Motorkolben 10 und damit das Fördervolumen des hydraulischen Motors M stufenlos zwischen Null und einem Höchstwert
geregelt werden durch Kippen der Motorschiefscheibe
23 mittels eines am Gehäuse 1 angebrachten Servomotors S₁ zwischen einer Stellung, in welcher sie senkrecht zu
den Motorkolben 10 steht, und einer Stellung, wie in der
Zeichnung gezeigt, in welcher sie unter einem maximalen
Winkel geneigt ist.
Zwischen der hydraulischen Pumpe P und dem hydraulischen
Motor M wird über eine Verteilerplate D und einen
Verteilerring 25, der später beschrieben wird, ein geschlossener
hydraulischer Kreis gebildet. Wenn der
Zylinderblock 4 durch die Eingangswelle 2 gedreht wird,
wird von einer Zylinderbohrung 5, in der sich ein Pumpenkolben 6
im Ausschubtakt befindet, Hochdruckarbeitsöl in eine Zylinderbohrung
9 geliefert, in der ein Motorkolben 10 in
seinem Ansaugtakt ist. Mittlerweile kehrt
das von einer Zylinderbohrung 9 mit einem sich im Ausschubtakt befindlichen Motorkolben 10 abgegebene Arbeitsöl
zu einer Zylinderbohrung 5 zurück. Während dieses
fortlaufenden Vorgangs wird das Zylindergehäuse 8 gedreht
und es wird ein Drehmoment dadurch erzeugt, daß die Gleitschuhe
10a aufgrund der Ausschubbewegung der Motorkolben
10 an der Motorschiefscheibe 23 in Rotation versetzt
werden.
Das Zylindergehäuse 8 besteht aus axial unterteilten
ersten bis vierten Abschnitten 8a bis 8d. Die Lagerwelle
11′ und die Pumpenschiefscheibe 22 sind im ersten Abschnitt
8a angeordnet. Jede Zylinderbohrung 9 besteht aus einer Führungsbohrung 9a und einer in Verlängerung derselben ausgebildeten Ölkammer 96. Die Führungsbohrung 9a ist zur
Gleitführung der Motorkolben 10 ausgelegt
und im zweiten Abschnitt 8b angeordnet. Die Ölkammer 9b mit
einem Durchmesser, der etwas größer ist als der der Führungsbohrung
9a, ist im dritten und vierten
Abschnitt 8c, 8d angeordnet. Der dritte Abschnitt 8c
bildet die Verteilerplatte D.
Der erste Abschnitt 8a weist einen einteilig mit ihm ausgebildeten
Verbindungsflansch 26 an dem Endabschnitt auf,
welcher dem zweiten Abschnitt 8b gegenüberliegt. Der Verbindungsflansch
26 sitzt mit Paßsitz in einer Positionierausnehmung
27, die in der gegenüberliegenden Endfläche des
zweiten Abschnitts 8b vorgesehen ist, und ist an dem zweiten
Abschnitt 8b mit mehreren Schrauben 28 befestigt. Der
zweite, dritte und vierte Abschnitt 8b, 8c, 8d sind mit
Justierstiften, die in die Verbindungsstellen eingeführt
sind, zueinander positioniert und durch mehrere Schrauben
31 miteinander verbunden.
Die Eingangswelle 2 ist mit ihrem äußeren Endabschnitt
über Nadellager 32 in einem Mittelabschnitt der Lagerwelle
11′ und mit einem inneren Endabschnitt über ein Nadellager
33 in dem Mittelabschnitt der Verteilerplatte D gelagert.
Eine Welle 35, welche sich durch die Lagerwelle 11 für das
Zylindergehäuse 8 erstreckt, ist über Stifte 36 mit der
Halteplatte 17 verbunden. Der die Verteilerplatte D kontaktierende
Verteilerring 25 ist exzentrisch auf dem inneren
Ende der Welle 35 gelagert. Ein Hohlraum 37 in dem
vierten Abschnitt 8d des Zylindergehäuses 8 ist durch den
Verteilerring 25 in eine innere Kammer 37a und eine äußere
Kammer 37b unterteilt.
Eine
Zylinderbohrung 5, in der sich ein Pumpenkolben 6 im Ausschubtakt
befindet, steht mit der inneren Kammer 37a über die
Abgabebohrung 38 in Verbindung, während eine
Zylinderbohrung 5 mit einem Pumpenkolben 6 im Saugtakt
über die Saugbohrung 39 mit der äußeren Kammer 37b in Verbindung
steht. Die Verteilerplatte D ist mit mehreren Verbindungsöffnungen
40 versehen, über welche die Zylinderbohrungen
9 in dem Zylindergehäuse 8 mit der inneren Kammer
37a oder der äußeren Kammer 37b in Verbindung stehen.
Wenn der Zylinderblock 4 in dem beschriebenen Getriebe gedreht
wird, strömt während eines Ausschubtaktes eines Pumpenkolbens
6 erzeugtes Hochdruckarbeitsöl von der Abgabebohrung
38 in die innere Kammer 37a und weiter über eine mit
der inneren Kammer 37a in Verbindung stehende Verbindungsöffnung
40 in eine Zylinderbohrung 9 mit einem im Saugtakt
stehenden Motorkolben 10, um eine Druckkraft auf
denselben auszuüben. Mittlerweise kehrt das durch einen
Motorkolben 10 in einem Ausschubtakt abgegebene Arbeitsöl
über eine mit der äußeren Kammer 37b in Verbindung
stehende Verbindungsöffnung 40 und über die Saugbohrung 39
in eine Zylinderbohrung 5 mit einem im Saugtakt
stehenden Pumpenkolben 6 zurück. Aufgrund dieser Zirkulation
des Arbeitsöls wird die Übertragung von Energie von
der hydraulischen Pumpe P auf den hydraulischen Motor M
durchgeführt, welcher oben beschrieben ist.
Die feste Welle 35 weist eine Mittenbohrung 41 und mehrere
Kurzschlußöffnungen 42, 43 (in der Zeichnung zwei) auf,
die sich durch ihre Seitenwand erstrecken. Die inneren
Enden der Kurzschlußöffnungen 42, 43 stehen über die
Mittenbohrung 41 mit der inneren Kammer 37a und die
äußeren Enden der Kurzschlußöffnungen 42, 43 über äußere
Umfangsbohrungen 44, 45, die in der festen Welle 35
ausgebildet sind, mit der äußeren Kammer 37b in
Verbindung. Die Kurzschlußöffnungen 42, 43 sind so
ausgelegt, daß sie entsprechend den rechtsgerichteten und
linksgerichteten Bewegungen eines gleitend in der
Mittenbohrung 41 angeordneten Kupplungsventils 48 geöffnet
und geschlossen werden. Wenn das Kupplungsventil 48 sich
in der rechten Stellung in Fig. 4 befindet, sind die
Kurzschlußöffnungen 42, 43 geöffnet und verbinden die
innere und äußere Kammer 37a bzw. 37b miteinander.
Folglich tritt das von der Abgabeöffnung 38 der
Verteilerplatte D ausströmende Arbeitsöl unmittelbar in
die Saugbohrung 39 ein, so daß die Zufuhr des Arbeitsöls
zum hydraulischen Motor M unterbrochen wird. Dementsprechend
befindet sich das hydraulische Getriebe in einem
sogenannten Auskuppelzustand, in welchem der hydraulische
Motor M nicht in Betrieb ist. Wenn das Kupplungsventil
nach links bewegt wird und beide Kurzschlußöffnungen 42,
43 schließt, erfolgt die Zirkulation des
Arbeitsöls von der hydraulischen Pumpe P zum hydraulischen
Motor, so daß das hydraulische Getriebe
sich in einem Einkupplungszustand befindet. Wenn das Kupplungsventil
48 sind in einer Mittelstellung befindet,
welche halbwegs zwischen den erwähnten rechten und linken
Stellungen liegt, erfolgt die Zirkulation des Arbeitsöls entsprechend
dem Öffnungsgrad der Kurzschlußöffnungen 42, 43,
so daß sich das hydraulische Getriebe in
einem halb eingekuppelten Zustand befindet.
Eine Ventilstange 50 ist an ein Ende des Kupplungsventils
angeschraubt und ein schirmförmiger Ventilkörper 51 ist
mit einem kugelförmigen Endabschnitt 50a der Ventilstange
50 drehbar verbunden. Der Ventilkörper 51 kann
in engen Kontakt mit der Verteilerplatte D gebracht werden,
um auf diese Weise die Abgabebohrung 38 zu schließen,
wenn das Kupplungsventil 48 in Fig. 4 nach links über die
Stellung hinausbewegt wird, in welcher das Kupplungsventil
48 bewirkt, daß das hydraulische Getriebe in den eingekuppelten
Zustand versetzt wird. Die Abgabebohrung 38 wird
mit dem Ventilkörper 51 geschlossen, wenn die Motorschiefscheibe
23 in ihre aufrechte Stellung gekippt wird, um das
Übersetzungsverhältnis auf 1 : 1 einzustellen.
Auf diese Weise werden die Pumpenkolben 6 hydraulisch verriegelt,
um zu ermöglichen, daß das Motor-Zylindergehäuse 8 über
den Zylinderblock 4, die Pumpenkolben 6 und die Pumpenschiefscheibe
22 mechanisch betätigt wird. Dementsprechend
geht eine von den Motorkolben 10 auf die Motorschiefscheibe
23 ausgeübte Kraft verloren, um die auf jedes
Teil des hydraulischen Getriebes ausgeübte Belastung zu
vermindern.
An der Welle 35 ist ein hydraulischer Servomotor S₂ angeordnet,
welcher dazu verwendet wird, die Gleitbewegung des
Kupplungsventils 48 durchzuführen. An der Außenseite des
linken Gehäuseteils 1a ist eine zusätzliche Pumpe F angeordnet.
Die Pumpe F ist zur Betätigung durch die Eingangswelle
2 ausgelegt, um Öl von einem (nicht gezeigten) Ölbehälter
anzusaugen und ein Arbeitsöl mit vorbestimmten
Druck zu bilden. Eine Abgabeöffnung 52 der Pumpe F steht
mit einem Ölkanal 53 in der Eingangswelle 2 in Verbindung
und ferner mit der Abgabebohrung 38 der Verteilerplatte D
und der äußeren Kammer 37b über Sperrventile 54 bzw. 55.
Wenn Arbeitsöl aus dem geschlossenen Hydraulikkreis
zwischen der hydraulischen Pumpe P und dem hydraulischen
Motor M austritt, kann daher der Ölverlust durch die Tätigkeit
der zusätzlichen Pumpe F automatisch ausgeglichen
werden.
Claims (1)
- Hydraulische Vorrichtung mit Schiefscheibe, mit
einem Gehäuse (1, 8, 8a),
einer im Gehäuse drehbar gelagerten Welle (2),
einem auf der Welle drehfest angeordneten Zylinderblock (4),
mehreren im Zylinderblock ausgebildeten Zylinderbohrungen (5) auf einem Kreis um dessen Rotationsachse,
mehreren in den Zylinderbohrungen zur Hin- und Herbewegung gleitend aufgenommenen Kolben (6), die dadurch Hydraulikkammern (5a) definieren,
einer schräg zur Welle und den Kolben gegenüberliegend angeordneten Schiefscheibe (22),
einem scheibenförmigen Teil in gleitender Anlage über eine Gleitfläche an der Schiefscheibe (22) zur relativen Drehbewegung,
mehreren Verbindungsstangen (62), die das Teil und die Kolben miteinander verbinden, und
Hydraulik-Durchtritten (71, 72, 73) in den Kolben, den Verbindungsstangen und dem Teil zur hydraulischen Verbindung zwischen der Gleitfläche des Teils und den Hydraulikkammern,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Teil ein ringförmiger Schuh (60) ist, der einteilig ausgebildet und allen Kolben zugeordnet ist,
daß die Schiefscheibe (22) in das Gehäuse (1, 8, 8a) eingesetzt ist,
daß in der Gleitfläche des Schuhs (60) mehrere mit den Hydraulik-Durchtritten (71, 72, 73) jeweils in Verbindung stehende taschenartige Aussparungen (70) ausgebildet sind und
daß ein Paar miteinander kämmender Synchron-Zahnräder (68, 69) zur synchronen Drehung des Zylinderblocks (4) und des Schuhs (60) vorgesehen ist, dessen eines Synchron- Zahnrad (68) am Schuh (60) und dessen anderes Synchron-Zahnrad (69) am Zylinderblock (4) befestigt ist.
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