DE3839766C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Getriebe, welches wahlweise als Kupplung verwendbar ist, unter Verwendung einer Axialkolbenpumpe, bestehend aus auf einer Erstwelle angeordneten Schrägscheibe mit einer Lagervorrichtung für die Anordnung von angelenkten Kolben, die in die Zylinder einer konzentrisch zur Erstwelle angeordneten Trommel reichen.

Bei solchen hydrostatischen Getrieben ist es bekannt, die Trommel auf einer getrennt gelagerten koaxial zur Erstwelle angeordneten Zweitwelle zu befestigen und im Zylinder einen Druck aufzubauen, der über den Kolben auf die Schrägscheibe wirkt. Dabei ist die Saugseite der Pumpe mit der Druckseite durch eine Leitung kurzgeschlossen, wobei in diese Leitung eine den Durchsatz regelnde Vorrichtung eingeschaltet ist (DE-OS 34 19 355).

Ist die den Durchsatz regelnde Vorrichtung geschlossen und wird die zweite Welle angetrieben, dann baut sich in den Zylindern der Trommel wegen der Bewegung der Kolben ein Druck auf. Dieser Druck wirkt auf die Schrägscheibe, was zur Folge hat, daß wegen der Neigung der Schrägscheibe diese eine entsprechende Bewegung ausführt, wodurch die Erstwelle angetrieben wird.

Eine Regelung der Drehzahl kann dadurch erfolgen, daß die den Durchsatz regelnde Vorrichtung entsprechend eingestellt wird, d. h. daß ein gewisser Öldurchsatz durch diese Vorrichtung gelangt, so daß ein Druckabbau in entsprechendem Maße im Zylinder erfolgt, wodurch die Kraft auf die Schrägscheibe entsprechend geringer wird, und demzufolge auch die Drehzahl sich entsprechend ändert.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein solches hydrostatisches Getriebe so auszubilden, daß es wahlweise als Kupplung verwendbar ist.

Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Trommel umfangsseitig mit einem mitumlaufenden axialverstellbaren Zahninnenkranz versehen ist, der im Gehäuse gelagert ist, und daß die Schrägscheibe außen mit einem Zahnkranz versehen ist, wobei die Schrägscheibe bezüglich ihrer Neigung zur Welle verstellbar angebracht ist.

Die Verstellbarkeit wird dabei dadurch erreicht, daß der Außenteil der Schrägscheibe in bezug auf den Innenteil der Schrägscheibe auf einem kugelkalottenförmigen Teil lagert, wie das an sich generell bekannt ist.

Steht mithin die Schrägscheibe senkrecht zur Erstwelle, dann erfolgt keine Übertragung der Drehbewegung von der Erstwelle auf die Zweitwelle, weil wegen der Stellung der Schrägscheibe keine Kraftkomponente von dem unter Druck stehenden Kolben auf die Schrägscheibe einwirkt.

In dieser Stellung kommt der Zahninnenkranz der Trommel mit dem Zahnkranz der Schrägscheibe und stellt demzufolge eine kraftschlüssige Verbindung dar, so daß das hydrostratische Getriebe als Kupplung wirkt.

Die Ausbildung der Schrägscheibe ist im einzelnen so vorgenommen, daß die Schrägscheibe aus einem Schrägscheibenwellenteil und einem konzentrisch dazu angeordneten Schrägscheibenaußenteil besteht, wobei die benachbarten Grenzflächen Kugelkalottenform aufweisen und die Verbindung des Schrägscheibenwellenteils mit dem Schrägscheibenaußenteil durch Kugeln erfolgt, wie es an sich grundsätzlich bekannt ist. Durch diese Ausbildung kann die Verstellung der Schrägscheibe stufenlos erfolgen.

In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform dargestellt.

Fig. 1 zeigt das hydrostatische Getriebe im Schnitt;

Fig. 2 zeigt schematisch die Ausgangsseite der Zylinder und die Verbindung der Saugseite mit der Druckseite.

Mit 1 ist die Erstwelle bezeichnet, auf der die insgesamt mit 2 bezeichnete Schrägscheibe angeordnet ist. An dieser Schrägscheibe sind die Lagervorrichtungen 3 a für die dort angelenkten Kolben 3 angebracht, welche in die Zylinder 33 der Trommel 18 reichen.

Die Schrägscheibe kann unter einem bestimmten konstanten Winkel auf der Erstwelle 1 angeordnet sein. Bei der dargestellten Ausführungsform ist jedoch die Schrägscheibe 2 in ihrer Winkellage zur Erstwelle verstellbar angeordnet.

Hierzu ist die Schrägscheibe 2 zweiteilig ausgebildet. Sie besteht aus dem Schrägscheibenwellenteil 4 und dem konzentrisch dazu angeordneten Schrägscheibenaußenteil 34, welcher die Gleitlager 6 trägt, an denen die Kolbenstufe 7 angelenkt sind. Das Schrägscheibenwellenteil ist dabei in der einen Grenzfläche kugelkalottenförmig 4 a ausgebildet. Eine korrespondierende Ausbildung 4 b besitzt die andere Grenzfläche an der Innenseite des Schrägscheibenaußenteils 34. Zur Verbindung des Schrägscheibenwellenteils 4 und des Schrägscheibenaußenteils 34 dienen Kugeln 8, die in einer entsprechenden Nut einerseits im Schrägscheibenwellenteil 4 a, nämlich 8 a, andererseits im Schrägscheibenaußenteil 34, nämlich 8 b, geführt sind.

Daraus wird deutlich, daß der Schrägscheibenaußenteil, welcher die Kolben 3 trägt, in seine Winkellage zur Erstwelle verstellt werden kann; maximal bis zu einer Stellung senkrecht zur Erstwelle, wobei dann der Hub des Kolbens gleich Null ist.

Darüber hinaus ist der Schrägscheibenaußenteil 34 noch mit Hilfe einer Kugelkalotte 9 an einem Stützteil 10 mit entsprechender Gestaltung abgestützt, das seinerseits am Lagerdeckel 11 angebracht ist.

Getrennt von der Erstwelle 1 ist die Zweitwelle 12 angebracht, die in dem gegenüberliegenden Lagerdeckel 13 mit Hilfe der Lager 14 gelagert ist und darüber hinaus eine zweite Lagerung aufweist, welche ein Nadellager 15 sein kann, das den Zapfen 16 der Zweitwelle 12 an dem Schrägscheibenwellenteil 4 abstützt.

Wie aus der Zeichnung weiter hervorgeht, ist der Lagerdeckel 11 und der gegenüberliegende Lagerdeckel 13 am Gehäuse 17 befestigt.

Die Trommel 18 sitzt fest auf der Zweitwelle 12. Die Stirnfläche 18 a ist dabei konisch ausgebildet, sie stützt sich an dem Lagerdeckel 13 ab, der bei 18 b eine entsprechende Gestaltung aufweist. In dem Lagerdeckel 13 befinden sich nierenförmige Aussparungen 19, die das aus dem Kolben 3 gedrückte Öl aufnehmen, wie das an sich bekannt ist. Dadurch entsteht über einen Winkel von 180 Grad eine Druckseite der Pumpe und über einen Winkel von 180 Grad eine Saugseite.

Die Saugseite ist nun mit der Druckseite durch eine Leitung 35 kurzgeschlossen, wie das schematisch in Fig. 2 dargestellt ist. In diese Leitung ist eine den Durchsatz regelnde Vorrichtung 36, z. B. ein Ventil, eingeschaltet.

Die Trommel 18 ist umfangsseitig mit einem Zahninnenkranz 26 versehen, der durch einen Keil 27 mit der Trommel fest verbunden ist, so daß er mit der Trommel umläuft. Die Zähne des Zahninnenkranzes 26 sind mit 28 bezeichnet Dieser Zahninnenkranz 26 ist axial beweglich mit Hilfe eines ortsfesten Kolbens 29, welcher hydraulisch betätigt wird. Die Verstellung erfolgt dabei gegen den Druck einer Feder 32, die sich an dem Lager 31 bzw. am Lagerdeckel 11 abstützt.

Die Schrägscheibe 2 besitzt ebenfalls einen Zahnkranz 5.

Die Wirkungsweise ist wie folgt:

Angenommen die Zweitwelle 12 ist angetrieben und die den Durchsatz drosselnde Vorrichtung 36 geschlossen. In diesem Falle wird die Trommel 18 mitgenommen, ebenso die in dem Zylinder gelagerten Kolben 3. Bei der Drehung der Trommel steht zunächst die Schrägscheibe still. Das bedeutet, daß sich in dem Zylinder durch die Bewegung des Kolbens 2 ein Druck aufbaut, da die den Durchsatz regelnde Vorrichtung geschlossen ist. Baut sich in dem Zylinder 33 ein Druck auf, dann wirkt dieser Druck auf die Schrägscheibe 2. Da die Schrägscheibe schräg, steht bildet sich eine Umfangskomponente, die dafür sorgt, daß die Schrägscheibe eine entsprechende Bewegung ausführt, so daß die Erstwelle 1 mitgenommen wird.

Eine Regelung kann nun dadurch erfolgen, daß die den Durchsatz regelnde Vorrichtung nicht mehr voll geschlossen ist, sondern etwas geöffnet ist. In diesem Fall ändert sich der Druck in dem Zylinder 33 und demzufolge die Kraft auf die Schrägscheibe, was ein entsprechend anderes Drehmoment und auch eine andere Drehzahl zur Folge hat.

Durch die entsprechende Ausbildung der Schrägscheibe ist eine stufenlose Verstellung möglich, und zwar maximal bis senkrecht zur Erstwelle. Steht die Schrägscheibe 2 senkrecht zur Erstwelle und macht die Zweitwelle 12 eine Drehbewegung, dann baut sich naturgemäß im Zylinder kein Druck auf, so daß die Erstwelle 1 stillsteht.

Damit in diesem Falle das hydrostatische Getriebe als Kupplung arbeiten kann, ist die Trommel 18 mit einem mitumlaufenden Zahninnenkranz 26 versehen. In der Senkrechtstellung der Schrägscheibe 2 wird dieser Zahninnenkranz hydraulisch mittels des Kolbens 29 axial verstellt, so daß er mit dem Zahnkranz 5 der Schrägscheibe 2 in Eingriff kommt. Ist das der Fall, dann ist eine mechanische Verbindung der Erstwelle mit der Zweitwelle erfolgt, so daß das hydrostatische Getriebe als Kupplung arbeiten kann. Bei entsprechender Rückverstellung in die Schräglage kommen die Zahnkränze 5 bzw. 28 außer Eingriff. Der Zahninnenkranz 26 wird dabei mit Hilfe der Feder 32 verschoben.

Claims (2)

1. Hydrostatisches Getriebe, welches wahlweise als Kupplung verwendbar ist, unter Verwendung einer Axialkolbenpumpe, bestehend aus auf einer Erstwelle angeordneten Schrägscheibe mit einer Lagervorrichtung für die Anordnung von angelenkten Kolben, die in die Zylinder einer konzentrisch zur Erstwelle angeordneten Trommel reichen, wobei die Trommel auf einer getrennt gelagerten koaxial zur Erstwelle angeordneten Zweitwelle befestigt ist und wobei im Zylinder ein Druck aufgebaut wird, der über den Kolben auf die Schrägscheibe wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Trommel (18) umfangsseitig mit einem umlaufenden axial verstellbaren Zahninnenkranz (26) versehen ist, der im Gehäuse (17) gelagert ist, und daß die Schrägscheibe außen mit einem Zahnkranz (5) versehen ist, und daß die Schrägscheibe bezüglich ihrer Neigung zur Welle verstellbar angebracht ist.

2. Hydrostatisches Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schrägscheibe aus einem Schrägscheibenwellenteil (4) und einem konzentrisch dazu angeordneten Schrägscheibenaußenteil (34) besteht, wobei die benachbarten Grenzflächen dieser Teile Kugelkalottenform aufweisen und die Verbindung des Schrägscheibenwellenteiles (4) mit dem Schrägscheibenaußenteil (34) durch Kugeln (8) erfolgt.