DE9402493U1 - Power shift transmission, in particular for mobile construction and work machines - Google Patents

Power shift transmission, in particular for mobile construction and work machines

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Description

Lastschaltgetriebe, insbesondere für mobile Bau- und ArbeitsmaschinenPowershift transmissions, especially for mobile construction and work machines

Die Neuerung betrifft ein Lastschaltgetriebe, insbesondere für mobile Bau- und Arbeitsmaschinen.The innovation concerns a powershift transmission, especially for mobile construction and work machines.

Der DE-C 39 07 633 ist ein stufenlos regelbarer hydrostatischer Fahrantrieb mit mindestens einem über ein Vorgelege bestimmter übersetzung fest mit dem gemeinsamen Ausgang verbundener Konstantmotor sowie mindestens einem bis in eine Nullstellung rückschwenkbarer Verstellmotor bekannt, wobei zwischen Verstellmotor und Ausgang eine Schaltkupplung angeordnet ist. Der Verstellmotor weist eine größere übersetzung seines Vorgeleges zum Ausgang auf als der fest mit dem Ausgang verbundene Konstantmotor. Alternativ dazu können in hydraulischer Parallelschaltung ein erster bis in Nullstellung und mindestens ein zweiter rückschwenkbarer Motor vorgesehen werden.DE-C 39 07 633 is a continuously variable hydrostatic drive with at least one fixed motor connected to the common output via a gear train with a certain ratio and at least one variable speed motor that can be swiveled back to a zero position, with a clutch arranged between the variable speed motor and the output. The variable speed motor has a larger ratio of its gear train to the output than the fixed motor that is firmly connected to the output. Alternatively, a first motor that can be swiveled back to a zero position and at least one second motor can be provided in a hydraulic parallel connection.

Nach Erreichen der Grenzstellung des Verstellmotors wird dieser mit schnellem übergang auf den Verstellwinkel alpha = 0 oder mindestens in den Bereich der Selbsthemmung geführt und im Verlauf dieses Vorganges durch eine Schaltkupplung vom Ausgang abgetrennt, wobei gleichzeitig der Ausschwenkwinkel der Fahrantriebspumpe um den Betrag zurückgenommen wird, der dem letztlichen Hubvolumen des Verstellmotors entsprach. Der Ausschwenkwinkel der Fahrantriebspumpe wird nun wieder zunehmend auf den vollen Ausschwenkwinkel geführt, wobei dann die Endgeschwindigkeit mit dem noch in Betrieb befindlichen Konstantmotor erreicht wird. Bei Verringerung der Geschwindigkeit werden die vorstehend beschriebenen Schritte und Vorgänge umgekehrt durchlaufen, wobei ab einem bestimmten Zugkraftbedarf im unteren Geschwindigkeitsbereich die Schaltkupplung dann wieder geschlossen und im Verlauf dieses Vorganges der Verstellmotor erneut zum Einsatz gebracht wird. Der Nachteil dieses St.d.T. liegt im wesentlichen darin, daß bei zwei Antrieben der eine in der Betriebsphase vollständig abgekoppelt wird und demzufolge für eine mögliche Leistungserhöhung nicht mehr eingesetzt werden kann.After reaching the limit position of the variable displacement motor, it is quickly moved to the adjustment angle alpha = 0 or at least to the self-locking range and in the course of this process is separated from the output by a clutch, whereby at the same time the swivel angle of the traction drive pump is reduced by the amount that corresponds to the final displacement of the variable displacement motor. The swivel angle of the traction drive pump is now increasingly moved back to the full swivel angle, whereby the final speed is then reached with the constant displacement motor still in operation. When the speed is reduced, the steps and processes described above are carried out in reverse, whereby from a certain tractive force requirement in the lower speed range the clutch is then closed again and in the course of this process the variable displacement motor is used again. The disadvantage of this standard is essentially that with two drives, one is completely disconnected during the operating phase and can therefore no longer be used for a possible increase in performance.

Durch die EP-A 137 406 ist eine Vorrichtung zum regelbaren Antrieb großer Massen, insbesondere zum Antrieb der Räder von Fahrzeugen mit sehr großer Nutzlast, zum Antrieb von Werkzeugmaschinen, Fördereinrichtungen oder dgl., bekannt. Die Vorrichtung ist gekennzeichnet durch ein zumindestEP-A 137 406 discloses a device for the controllable drive of large masses, in particular for driving the wheels of vehicles with a very large payload, for driving machine tools, conveyor systems or the like. The device is characterized by at least

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einstufiges, einer Kraftquelle zugeordnetes Planeten- bzw. Umlaufgetriebe mit wenigstens zwei Antriebswellen, die jeweils mit einem hydrostatischen Antriebsmotor verbunden sind, sowie mit einer Einrichtung zur - insbesondere stufenlosen - Regelung der Drehzahl zumindest eines der hydrostatischen Antriebsmotoren, wobei vorzugsweise eine der beiden Antriebswellen direkt mit dem Sonnenrad des Planeten- bzw. Umlaufgetriebes und die andere der Antriebswellen mit dem drehbar gelagerten Hohl radkranz des Planeten- bzw. Umlaufgetriebes gekuppelt sind und der Planetenradträger des Planeten- bzw. Umlaufgetriebes mit einer Antriebswelle antriebsmäßig gekoppelt ist. Eine der Antriebswellen bzw. ein damit antriebsseitig gekoppeltes Teil, insbesondere der Hohlradkranz eines Planetengetriebes ist mittels einer Lamellenbremse stillsetzbar. Die Pumpen sind vorzugsweise über ihren vollen Schwenkwinkel verstellbar und damit die von diesen Pumpen gespeisten Motoren in beiden Richtungen antreibbar sowie bei Null hub der jeweiligen Pumpe stillsetzbar und durch die Lamellenbremse sicherbar.single-stage planetary or epicyclic gear assigned to a power source with at least two drive shafts, each of which is connected to a hydrostatic drive motor, and with a device for - in particular continuously - controlling the speed of at least one of the hydrostatic drive motors, wherein preferably one of the two drive shafts is coupled directly to the sun gear of the planetary or epicyclic gear and the other of the drive shafts is coupled to the rotatably mounted ring gear of the planetary or epicyclic gear and the planet gear carrier of the planetary or epicyclic gear is drive-coupled to a drive shaft. One of the drive shafts or a part coupled to it on the drive side, in particular the ring gear of a planetary gear, can be stopped by means of a multi-disk brake. The pumps are preferably adjustable over their full swivel angle and thus the motors fed by these pumps can be driven in both directions and can be stopped at zero stroke of the respective pump and secured by the multi-disk brake.

Die EP-A 137 406 bietet die Möglichkeit, hohe Ausgangsdrehzahlen einzustellen, weil durch das Prinzip des Überlagerungsgetriebes die Eingangsdrehzahlen beider Hydromotore mechanisch addiert werden können. Das Drehmomentenvermögen des Getriebes ist hierbei allerdings maximal so hoch, wie das kleinere Drehmomentenvermögen der beiden Antriebseinheiten unter Berücksichtigung der mechanischen Übersetzung zwischen den Antriebswellen. Dieser Sachverhalt beruht darauf, daß die Motoren sich mechanisch aufeinander abstützen und das entsprechende Drehmoment auf die Abtriebswelle geleitet wird, welches unter Berücksichtigung der mechanischen Übersetzung kleiner sein muß als das Drehmomentenvermögen der beiden Motoren, überschreitet das Drehmoment der Abtriebswelle unter Berücksichtigung der mechanischen Übersetzungen mit welchen die jeweiligen Motore auf die Abtriebswelle untersetzt sind das Drehmomentenvermögen einer der beiden Motoren, so wird der entsprechende Motor mechanisch angetrieben. In diesem Fall spricht man bei Überlagerungsgetrieben von Blindleistung. Zur Verhinderung dieses rückwärtigen Antreibens durch die Abtriebswelle bzw. zur Ermöglichung hoher Drehmomente läßt sich die Lamellenbremse betätigen, so daß der nicht gebremste Motor sich mechanisch auf die Bremse abstützt und der andere Motor festgesetzt wird. Nachteilig bei diesem St.d.T. ist festzustellen, daß ein Antrieb in einer Betriebsphase kom-EP-A 137 406 offers the possibility of setting high output speeds, because the principle of the superposition gear allows the input speeds of both hydraulic motors to be mechanically added. The torque capacity of the gear is, however, at most as high as the smaller torque capacity of the two drive units, taking into account the mechanical transmission ratio between the drive shafts. This is based on the fact that the motors are mechanically supported on one another and the corresponding torque is directed to the output shaft, which, taking into account the mechanical transmission ratio, must be smaller than the torque capacity of the two motors. If the torque of the output shaft exceeds the torque capacity of one of the two motors, taking into account the mechanical transmission ratios with which the respective motors are reduced to the output shaft, the corresponding motor is driven mechanically. In this case, superposition gears are referred to as reactive power. To prevent this backward drive through the output shaft or to enable high torques, the multi-disk brake can be activated so that the non-braked motor is mechanically supported by the brake and the other motor is immobilized. The disadvantage of this standard is that a drive can be com-

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plett stillgelegt wird und deswegen in dieser Betriebsphase für weitere Antriebsleistungen nicht mehr zur Verfügung steht.is shut down completely and is therefore no longer available for further drive power during this operating phase.

Ziel des Neuerungsgegenstandes ist es, ein hydrostatisches Lastschaltgetriebe, insbesondere für mobile Bau- und Arbeitsmaschinen, wie Radlader, Mobilbagger, Grader, Autokrane oder dgl., dahingehend weiterzubilden, daß das Wandlungsverhältnis gegenüber bekannten Lastschaltgetrieben deutlich erhöht wird, so daß auch mit relativ geringer installierter hydraulischer Antriebsleistung Bau- und Arbeitsmaschinen auch mit hohem Dienstgewicht betrieben werden können, wobei nur ein Schaltvorgang erforderlich sein soll.The aim of the innovation is to further develop a hydrostatic powershift transmission, especially for mobile construction and work machines, such as wheel loaders, mobile excavators, graders, mobile cranes or the like, in such a way that the conversion ratio is significantly increased compared to known powershift transmissions, so that construction and work machines with a high operating weight can be operated even with a relatively low installed hydraulic drive power, whereby only one switching operation should be necessary.

Dieses Ziel wird bei einem Lastschaltgetriebe, insbesondere für mobile Bau- und Arbeitsmaschinen, erreicht mit mindestens zwei über mindestens eine Pumpe antreibbare, eingangswellenseitig jeweils mit mindestens einer Zahnradpaarung in Wirkverbindung stehende Hydromotore, die für einen ersten Fahrbereich der Bau- und Arbeitsmaschine zur Addition der Drehmomente beider Hydromotore über eine Kupplung miteinander verbunden sind und mindestens einem mindestens eine Abtriebswelle beinhaltenden Planetengetriebe, dessen Hohl rad über mindestens eine Bremse festsetzbar ist, wobei für einen sich an den ersten Fahrbereich anschließenden weiteren Fahrbereich der Bau- und Arbeitsmaschine zumindest einer der Hydromotore über die Kupplung von der Antriebswelle des anderen Hydromotors entkuppelbar und über eine weitere Kupplung im Bereich seiner Antriebswelle zur mechanischen Addition der Drehzahlen beider Hydromotore entsprechend dem Überlagerungsprinzip kraftschlüssig auf das Hohlrad des Planetengetriebes kuppelbar ist.This goal is achieved in a powershift transmission, in particular for mobile construction and work machines, with at least two hydraulic motors that can be driven by at least one pump and are each operatively connected to at least one gear pair on the input shaft side, which are connected to one another via a clutch for a first driving range of the construction and work machine to add the torques of both hydraulic motors, and at least one planetary gear containing at least one output shaft, the ring gear of which can be fixed via at least one brake, whereby for a further driving range of the construction and work machine following the first driving range, at least one of the hydraulic motors can be uncoupled from the drive shaft of the other hydraulic motor via the clutch and can be coupled to the ring gear of the planetary gear via a further clutch in the area of its drive shaft to mechanically add the speeds of both hydraulic motors in accordance with the superposition principle.

Vorteilhafte Weiterbildungen des Neuerungsgegenstandes sind den gegenständlichen Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous further developments of the subject matter of the innovation can be found in the sub-claims in question.

Wie in den Ansprüchen dargelegt, kann das neuerungsgemäße Lastschaltgetriebe wahlweise mit Hydromotore in geschlossenem bzw. offenen und geschlossenen Kreisläufen betrieben werden.As stated in the claims, the powershift transmission according to the innovation can be operated optionally with hydraulic motors in closed or open and closed circuits.

Das aus einem offenen und einem geschlossenen hydrostatischen Kreislauf gebildete Antriebskonzept mit einer oder mehreren Pumpen kann beispiels-The drive concept consisting of an open and a closed hydrostatic circuit with one or more pumps can, for example,

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weise bei kleineren und mittleren Bau- und Arbeitsmaschinen, wie z.B. einem Radlader mit Dienstgewichten entsprechend der Masse kleiner/gleich 12 t zum Einsatz gelangen. Mindestens zwei geschlossene hydrostatische Kreisläufe mit zugehörigen Pumpen werden für gewichtsmäßig darüber hinausgehende Bau-und Arbeitsmaschinen als zweckmäßig angesehen. Die Auswahl ist hierbei auslegungsbedingt und von der Art der Bau- und Arbeitsmaschine abhängig.For example, they can be used for small and medium-sized construction and work machines, such as a wheel loader with a service weight of less than or equal to 12 t. At least two closed hydrostatic circuits with associated pumps are considered appropriate for construction and work machines that weigh more than this. The selection depends on the design and the type of construction and work machine.

Bau- und Arbeitsmaschinen unterscheiden sich grundsätzlich in ihrer Betriebsweise, und zwar im Hinblick auf den dynamischen Fahrzustand. So weist z.B. ein Radlader einen wesentlich höheren dynamischen Fahrzustand auf als beispielsweise ein Autokran. Mit den in den Patentansprüchen dargelegten Merkmalen wird ein auf diesem Gebiet tätiger Fachmann in die Lage versetzt, sämtlichen Kriterien unterschiedlicher dynamischer Fahrzustände gerecht zu werden.Construction and work machines differ fundamentally in their mode of operation, specifically in terms of the dynamic driving state. For example, a wheel loader has a much higher dynamic driving state than, for example, a mobile crane. With the features set out in the patent claims, a specialist working in this field is able to meet all the criteria of different dynamic driving states.

mit dem Neuerungsgegenstand wird somit zu Beginn des ersten Fahrbereiches eine Addition der Drehmomente der Hydromotore dadurch herbeigeführt, daß beide Eingangswellen des Lastschaltgetriebes über eine Kupplung und Zahnradpaarung kraft- bzw. formschlüssig miteinander verbunden sind. Das Hohlrad des Planetengetriebes wird hierbei über eine Bremse festgesetzt. Die stufenlose Drehzahlerhöhung wird nun dadurch erreicht, daß die Hydropumpen aus- und die Hydromotore eingeschwenkt werden. Spätestens bei Erreichen der maximalen Drehzahl wird einer der beiden Hydromotore über eine Kupplung von der Antriebswelle des anderen Hydromotors entkuppelt und auf die Drehzahl &eegr; = 0 U/min gesteuert, über die weitere Kupplung wird dieser freigeschaltete Hydromotor kraftschlüssig auf das Hohlrad des Planetengetriebes geschaltet und anschließend die Bremse gelöst, welche des Hohlrad festgesetzt hält. Dieser zweite Hydromotor wird anschließend in seiner Drehzahl stufenlos erhöht und zwar durch entsprechendes Ausschwenken der Hydropumpe und Verringerung seines Fördervolumens. Die Drehzahlen beider Hydromotore werden hierbei entsprechend dem Überlagerungsgetriebeprinzip mechanisch addiert.With the innovation, at the beginning of the first driving range, the torques of the hydraulic motors are added together by the fact that both input shafts of the powershift transmission are connected to one another in a force-locking or form-locking manner via a clutch and gear pair. The ring gear of the planetary gear is fixed using a brake. The stepless speed increase is now achieved by swiveling the hydraulic pumps out and the hydraulic motors in. At the latest when the maximum speed is reached, one of the two hydraulic motors is uncoupled from the drive shaft of the other hydraulic motor via a clutch and controlled to the speed η = 0 rpm. This released hydraulic motor is switched to the ring gear of the planetary gear in a force-locking manner via the further clutch and the brake that holds the ring gear fixed is then released. This second hydraulic motor's speed is then increased steplessly by swiveling the hydraulic pump out accordingly and reducing its delivery volume. The speeds of both hydraulic motors are mechanically added according to the superposition gear principle.

Die Reduzierung der Drehzahl wird dadurch erreicht, daß zunächst die überlagerte Drehzahl stufenlos reduziert wird, und zwar durch Vergrößerung des Fördervolumens des zweiten Hydromotors und durch entsprechendesThe reduction in speed is achieved by first continuously reducing the superimposed speed by increasing the delivery volume of the second hydraulic motor and by corresponding

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Einschwenken der zugehörigen Hydropumpe. Ist die Drehzahl &eegr; = 0 U/min dieses zweiten Hydromotors erreicht, wird die Haltebremse des Hohlrades wieder aktiviert und die Kupplung gelöst, welche den Kraftschluß zwischen dem zweiten Hydromotor und dem Hohlrad bewirkt. Anschließend wird die Drehzahl des zweiten Hydromotors erhöht und die Kupplung aktiviert, welche die beiden auf den Eingangswellen vorgesehenen Zahnradpaarungen wieder kraftschlüssig dergestalt miteinander verbindet, daß die Drehmomente beider Hydromotore wieder addiert werden.Swinging in the associated hydraulic pump. When the speed η = 0 rpm of this second hydraulic motor is reached, the holding brake of the ring gear is activated again and the clutch is released, which creates the frictional connection between the second hydraulic motor and the ring gear. The speed of the second hydraulic motor is then increased and the clutch is activated, which connects the two gear pairs provided on the input shafts again in a frictional connection such that the torques of both hydraulic motors are added together again.

Insbesondere Bau- und Arbeitsmaschinen arbeiten im Bereich einer Zugkraft-/Geschwindigkeits-Hyperbel, welche in allen Betriebspunkten der maximal installierten Leistung entspricht, und zwar unter Berücksichtigung der entsprechenden Wirkungsgrade. Da im unteren Geschwindigkeitsbereich das Zugkraftvermögen groß bzw. mit Sicht auf das Getriebe im unteren Drehzahlbereich das Drehmomentvermögen hoch sein muß, wird im unteren Drehzahlbereich die Schaltung zur Addition der Drehmomente betrieben. Mit steigender Drehzahl bzw. Geschwindigkeit nimmt das zu übertragende Drehmoment überproportional ab. Bei Erreichen des Drehmomentbereiches, welcher dem Drehmomentvermögen des ersten Hydromotors entspricht, kann wahlweise der zweite Hydromotor auf Umlauf geschaltet werden und die Erhöhung der Drehzahl mit dem ersten Hydromotor erfolgen oder es können beide Motoren gemeinsam beschleunigen. Diese Entscheidung kann im Hinblick auf eine Optimierung des Gesamtwirkungsgrades getroffen werden, z.B. ausgehend davon, daß bei zwei treibenden Motoren der Betriebsdruck der einzelnen Motoren reduziert wird, relativ zu nur einem treibenden Motor, oder der Schwenkwinkel der Motoren groß gewählt werden kann, um den Wirkungsgrad so zu optimieren. Wird die Grenzdrehzahl eines oder beider Hydromotore erreicht, so wird zur Erhöhung der Drehzahl die Umschaltung auf die Addition der Drehzahlen durchgeführt.Construction and work machines in particular operate in the area of a tractive force/speed hyperbola, which corresponds to the maximum installed power at all operating points, taking into account the corresponding efficiencies. Since the tractive force capacity must be high in the lower speed range or, with regard to the transmission, the torque capacity must be high in the lower speed range, the circuit for adding the torques is operated in the lower speed range. As the speed or speed increases, the torque to be transmitted decreases disproportionately. When the torque range is reached, which corresponds to the torque capacity of the first hydraulic motor, the second hydraulic motor can either be switched to rotation and the speed can be increased with the first hydraulic motor, or both motors can accelerate together. This decision can be made with a view to optimizing the overall efficiency, e.g. based on the fact that with two driving motors the operating pressure of the individual motors is reduced relative to just one driving motor, or the swivel angle of the motors can be chosen to be large in order to optimize the efficiency. If the limit speed of one or both hydraulic motors is reached, the switch to adding the speeds is carried out to increase the speed.

Bei dem neuerungsgemäßen Lastschaltgetriebe können die hydrostatischen Motore im geschlossenen und/oder im offenen hydraulischen Kreislauf betrieben werden, wobei in letzterem bevorzugtem Fall die für die Arbeitshydraulik der Bau- und Arbeitsmaschine zum Einsatz gelangende Arbeitspumpe, vorzugsweise den umschaltbaren Hydraulikmotor mit Druckmedium (Hydraul iköl) beaufschlagt. Diese Maßnahme bietet gegenüber dem geschlossenen Kreislauf den Vorteil, daß eine ohnehin vorhandene und nicht ständigIn the new powershift transmission, the hydrostatic motors can be operated in a closed and/or open hydraulic circuit, whereby in the latter case the working pump used for the working hydraulics of the construction and work machine, preferably the switchable hydraulic motor, is supplied with pressure medium (hydraulic oil). This measure offers the advantage over the closed circuit that an already existing and not constantly

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im Einsatz befindliche Pumpe verwendet wird und somit keine zusätzliche, nur für diesen Zweck vorgesehene Pumpe, in den Kreislauf integriert werden muß. Der umschaltbare Hydraulikmotor wird einem weiteren Gedanken der Neuerung gemäß als Konstantmotor ausgebildet.The pump in use is used and therefore no additional pump intended only for this purpose needs to be integrated into the circuit. The switchable hydraulic motor is designed as a constant motor in accordance with another idea of the innovation.

Bei Verwendung der für die Arbeitshydraulik der Bau- und Arbeitsmaschine zum Einsatz gelangenden Arbeitspumpe zur Ansteuerung des Hydraulikmotors kann der für die Arbeitshydraulik ohnehin ebenfalls vorhandene, aus mehreren Einzel ventil en gebildete Steuerblock in einfacher Weise um eine weitere Funktionseinheit erweitert werden.When using the working pump used for the working hydraulics of the construction and work machine to control the hydraulic motor, the control block for the working hydraulics, which is already present and consists of several individual valves, can easily be expanded to include another functional unit.

Die Neuerung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung dargestellt und wird wie folgt beschrieben. Es zeigen:The innovation is shown using an example in the drawing and is described as follows. Shown are:

Figur 1 - Prinzipskizze des neuerungsgemäßen Lastschaltgetriebes in einem ersten Fahrbereich geringerer GeschwindigkeitFigure 1 - Schematic diagram of the new powershift transmission in a first driving range of lower speed

Figur 2 - Prinzipskizze des neuerungsgemäßen Lastschaltgetriebes in einem zweiten Fahrbereich höherer GeschwindigkeitFigure 2 - Schematic diagram of the new powershift transmission in a second higher speed range

Figur 3 - Leistungshyperbel für das neuerungsgemäße Lastschaltgetriebe gemäß den Figuren 1 und 2.Figure 3 - Power hyperbola for the new powershift transmission according to Figures 1 and 2.

Figur 1 zeigt eine mögliche Variante des neuerungsgemäßen Lastschaltgetriebes 1, wie es beispielsweise in einem Radlader mit einem Dienstgewicht entsprechend einer Masse von m = 7,5 t eingesetzt werden könnte, das im wesentlichen aus folgenden Komponenten besteht: zwei Hydromotore 2,3, von denen der eine Hydromotor 2 als Verstellmotor und der andere Hydromotor 3 als Konstantmotor ausgebildet ist, einer ersten mit der Antriebswelle 4 des Hydromotors 2 verbundenen Zahnradpaarung 5,6, einer zweiten mit der Antriebswelle 7 des Hydromotors 3 verbundenen Zahnradpaarung 8,9 sowie einem diesen nachgeschalteten Planetengetriebe 10. Über einen Dieselmotor 11 wird einerseits eine Fahrpumpe 12 und andererseits eine für die hier nicht weiter dargestellte Baumaschine zum Einsatz gelangende Arbeitspumpe 13 angetrieben. Die Fahrpumpe 12Figure 1 shows a possible variant of the new powershift transmission 1, as it could be used, for example, in a wheel loader with a service weight corresponding to a mass of m = 7.5 t, which essentially consists of the following components: two hydraulic motors 2, 3, of which one hydraulic motor 2 is designed as an adjustable motor and the other hydraulic motor 3 as a constant motor, a first gear pair 5, 6 connected to the drive shaft 4 of the hydraulic motor 2, a second gear pair 8, 9 connected to the drive shaft 7 of the hydraulic motor 3, and a planetary gear 10 connected downstream of these. A diesel engine 11 drives a drive pump 12 on the one hand and a working pump 13 used for the construction machine (not shown here). The drive pump 12

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betreibt den Verstellmotor 2 in geschlossenem Kreislauf 14, während die Arbeitspumpe 13 den Konstantmotor 3 über den Steuerblock 15 in einem offenen hydraulischen Kreislauf 16 mit Hydrauliköl versorgt.operates the variable displacement motor 2 in a closed circuit 14, while the working pump 13 supplies the fixed displacement motor 3 with hydraulic oil via the control block 15 in an open hydraulic circuit 16.

Alternativ ist natürlich auch denkbar, anstelle der Arbeitspumpe 13 eine weitere Fahrpumpe 12 vorzusehen, die dann ebenfalls den ihr zugeordneten Hydromotor 3 in geschlossenem Kreislauf betreiben könnte. Die Auswahl von Pumpen und Hydromotore sollte in jedem Fall vom speziellen Anwendungsfall abhängig gemacht werden.Alternatively, it is of course also conceivable to provide another drive pump 12 instead of the working pump 13, which could then also operate the hydraulic motor 3 assigned to it in a closed circuit. The selection of pumps and hydraulic motors should always depend on the specific application.

Die Zahnradpaarungen 5/6 und 8/9 sind über eine vorzugsweise hydraulisch betätigbare Kupplung 17 miteinander verbunden. Im Bereich der Antriebswelle 7 ist in diesem Beispiel hinter dem Zahnrad 9 eine weitere, ebenfalls hydraulisch betätigbare Kupplung 18 vorgesehen, während die Antriebswelle 7 durch ein weiteres Zahnrad 19 abgeschlossen wird. Zwischen der Kupplung 18 und dem Zahnrad 19 ist eine Lamellenbremse 20 angeordnet.The gear pairs 5/6 and 8/9 are connected to one another via a preferably hydraulically actuated clutch 17. In this example, in the area of the drive shaft 7, behind the gear 9, another clutch 18, also hydraulically actuated, is provided, while the drive shaft 7 is closed off by another gear 19. A multi-disk brake 20 is arranged between the clutch 18 and the gear 19.

Das in Figur 1 dargestellte Lastschaltgetriebe soll den Fahrbereich I des Radladers widerspiegeln. Der Leistungsfluß in diesem Fahrbereich ist durch die eingefügten Pfeile erkennbar. Der Hydromotor 2 treibt hierbei über seine Antriebswelle 4 unmittelbar das Sonnenrad 23 des Planetengetriebes 10 an. Über die Planeten 24 wird das Drehmoment des Hydromotors auf den Steg 25 des Planetengetriebes 10 und somit auf die damit verbundene, in diesem Beispiel einzige Abtriebswelle 21 übertragen. Der Hydromotor 3 treibt über seine Antriebswelle 7, die Zahnradpaarung 8/9 und über die in diesem Zustand geschlossene, d.h. aktivierte Kupplung 17 die auf die Antriebswelle 4 des Hydromotors 2 einwirkende Zahnradpaarung 5/6. In Abhängigkeit vorgegebener auslegungsbedingter Parameter der Hydromotore 2,3 ist zwischen den Antriebswellen 4 und 7 ein entsprechendes Untersetzungsverhältnis gegeben. Die Drehmomente der beiden Hydromotore 2,3 werden somit im Bereich der Antriebswelle 4 addiert und wie dargestellt auf die Abtriebswelle 21 des Planetengetriebes 10 übertragen. Das Hohl rad 22 ist hierbei über die Bremse 20 festgesetzt und die Kupplung 18 ist entkuppelt, d.h. sie ist inaktiv.The powershift transmission shown in Figure 1 is intended to reflect the driving range I of the wheel loader. The power flow in this driving range can be seen by the inserted arrows. The hydraulic motor 2 drives the sun gear 23 of the planetary gear 10 directly via its drive shaft 4. The torque of the hydraulic motor is transmitted via the planets 24 to the web 25 of the planetary gear 10 and thus to the connected output shaft 21, which is the only one in this example. The hydraulic motor 3 drives the gear pair 8/9 via its drive shaft 7 and the gear pair 5/6 acting on the drive shaft 4 of the hydraulic motor 2 via the clutch 17, which is closed in this state, i.e. activated. Depending on the specified design parameters of the hydraulic motors 2, 3, a corresponding reduction ratio is given between the drive shafts 4 and 7. The torques of the two hydraulic motors 2,3 are thus added in the area of the drive shaft 4 and, as shown, transferred to the output shaft 21 of the planetary gear 10. The ring gear 22 is fixed via the brake 20 and the clutch 18 is disengaged, i.e. it is inactive.

Figur 2 zeigt das gleiche Lastschaltgetriebe 1, wie es in Figur 1 dargestellt ist, so daß gleiche Bezugszeichen gelten. Hier soll jetzt derFigure 2 shows the same powershift transmission 1 as shown in Figure 1 so that the same reference numerals apply. Here the

rfrf

Fahrbereich II des Radladers erläutert werden. Analog zu Figur 1 ist auch in Figur 2 der Leistungsfluß für diesen Fahrbereich mit Pfeilen markiert. Die Drehzahl des Hydromotors 2 wird von der Antriebswelle 4 unmittelbar über das Sonnenrad 23 und die Planeten 24 auf den Steg 25 und somit auf die Abtriebswelle 21 übertragen. Die Drehzahl des Hydromotors 3 wird - da die Kupplung 17 nun inaktiv, d.h. entkuppelt, die Kupplung 18 aktiv, d.h. eingekuppelt und die Bremse 20 gelöst ist - über das Zahnrad 19 auf das Hohl rad 22 übertragen und somit der Drehzahl des Hydromotors 2 überlagert. Über die Planeten 24 wird die Drehzahl auf den Steg 25 und somit auf die Abtriebswelle 21 übertragen.Driving range II of the wheel loader will be explained. Analogous to Figure 1, the power flow for this driving range is also marked with arrows in Figure 2. The speed of the hydraulic motor 2 is transmitted from the drive shaft 4 directly via the sun gear 23 and the planets 24 to the web 25 and thus to the output shaft 21. The speed of the hydraulic motor 3 is - since the clutch 17 is now inactive, i.e. disengaged, the clutch 18 is active, i.e. engaged and the brake 20 is released - transmitted via the gear 19 to the ring gear 22 and thus superimposed on the speed of the hydraulic motor 2. The speed is transmitted via the planets 24 to the web 25 and thus to the output shaft 21.

Es wird somit ein Lastschaltgetriebe 1 vorgeschlagen, welches in diesem Beispiel in seiner ersten Geschwindigkeitsphase (Fahrbereich I) von beiden Hydromotoren 2,3 angetrieben wird, wobei die von den Hydromotoren 2,3 abgegebenen Drehmomente durch die Zahnradpaarungen 5/6 sowie 8/9 über die Kupplung 17 zu einem Gesamtdrehmoment addiert werden. Das Gesamtdrehmoment wird über das Planetengetriebe 10 auf die Ausgangswelle 21 des Lastschaltgetriebes 1 geleitet. Die Übersetzungen der Zahnradpaarungen 5/6 bzw. 8/9 werden vorzugsweise dergestalt gewählt, daß beide Hydromotore 2,3 bezüglich ihrer Maximaldrehzahl bis zur Endphase des ersten Geschwindigkeitsbereiches voll ausgenutzt werden können, so daß deren Leistungsvermögen auch in der ersten Geschwindigkeitsphase im Gegensatz zum St.d.T. ausgenutzt wird. In der zweiten Geschwindigkeitsphase (Fahrbereich II) wird der Hydromotor 3 abweichend vom St.d.T. nicht abgeschaltet sondern umgeschaltet, indem die Kupplung 17 gelöst, die Kupplung 18 aktiviert und die Bremse 20 anschließend gelöst wird. In dieser Phase wirkt das System als Überlagerungsgetriebe. Die vom Hydromotor 3 eingeleitete Drehzahl wird über das Zahnrad 19 auf das Hohl rad 22 des Planetengetriebes 10 geleitet und der eingeleiteten Drehzahl des Hydromotors 2 überlagert bzw. mechanisch aufaddiert, wodurch sich eine hohe Ausgangsdrehzahl und demzufolge eine hohe Geschwindigkeit im Fahrbereich II ergibt. Der Vorteil gegenüber dem St.d.T. ist darin zu sehen, daß der Hydromotor 3 in der ersten Geschwindigkeitsphase nicht abgeschaltet und nutzlos ist sondern in beiden Fahrbereichen I und II antreibt und zwar im Fahrbereich I mit seinem Drehmoment das Gesamtdrehmoment erhöht bzw. die Zugkraft desA powershift transmission 1 is therefore proposed which, in this example, is driven by both hydraulic motors 2, 3 in its first speed phase (driving range I), with the torques delivered by the hydraulic motors 2, 3 being added to a total torque by the gear pairs 5/6 and 8/9 via the clutch 17. The total torque is transmitted to the output shaft 21 of the powershift transmission 1 via the planetary gear 10. The ratios of the gear pairs 5/6 and 8/9 are preferably selected in such a way that both hydraulic motors 2, 3 can be fully utilized in terms of their maximum speed up to the end phase of the first speed range, so that their performance is also utilized in the first speed phase, in contrast to the standard speed. In the second speed phase (driving range II), the hydraulic motor 3 is used in a different way from the standard speed. not switched off but switched over by releasing the clutch 17, activating the clutch 18 and then releasing the brake 20. In this phase, the system acts as a superposition gear. The speed introduced by the hydraulic motor 3 is passed via the gear 19 to the ring gear 22 of the planetary gear 10 and is superimposed on the speed introduced by the hydraulic motor 2 or mechanically added, which results in a high output speed and therefore a high speed in driving range II. The advantage over the standard system is that the hydraulic motor 3 is not switched off and useless in the first speed phase but drives in both driving ranges I and II, and in driving range I it increases the total torque with its torque or the traction of the

PAT2313APAT2313A

nicht weiter dargestellten Fahrzeuges steigert und im Fahrbereich II mit seiner Drehzahl die Gesamtdrehzahl bzw. die Geschwindigkeit des Fahrzeuges steigert.not further shown vehicle and in driving range II increases the total speed or the speed of the vehicle with its speed.

Im folgenden wird ausgehend von den Figuren 1 und 2 eine Schaltstrategie zum neuerungsgemäßen Lastschaltgetriebe 1 wiedergegeben: A) Anfahren aus dem StillstandBased on Figures 1 and 2, a shift strategy for the new powershift transmission 1 is shown below: A) Starting from a standstill

Ausgangszustand: die Fahrpumpe 12 ist eingeschwenkt; die Hydromotore und 3 sind voll ausgeschwenkt; der Hydromotor 3 ist über den Steuerblock 15 auf Umlauf geschaltet; die Kupplung 17 und die Bremse 20 sind aktiviert; die Kupplung 18 ist gelöst.Initial state: the drive pump 12 is swiveled in; the hydraulic motors and 3 are fully swiveled out; the hydraulic motor 3 is switched to circulation via the control block 15; the clutch 17 and the brake 20 are activated; the clutch 18 is released.

die Fahrpumpe 12 wird stetig ausgelenkt und der Hydromotor 2 beschleunigt. Ist hierbei sein Druck größer als 70 % und die Geschwindigkeit der Bau- und Arbeitsmaschine kleiner als 20 % der Maximalgeschwindigkeit, wird über den Steuerblock 15 der Hydromotor 3 zugeschaltet,the drive pump 12 is continuously deflected and the hydraulic motor 2 accelerates. If its pressure is greater than 70% and the speed of the construction and work machine is less than 20% of the maximum speed, the hydraulic motor 3 is switched on via the control block 15,

die Drehmomente der Hydromotoren 2 und 3 werden über die Kupplung 17 addiert,the torques of the hydraulic motors 2 and 3 are added via the coupling 17,

es wird solange mit beiden Hydromotoren 2,3 gleichzeitig beschleunigt, bis ca. 20 % der maximalen Geschwindigkeit erreicht werden (entspricht einem Zugkraftvermögen kleiner 50 %), der Hydromotor 3 wird über den Steuerblock 15 auf Umlauf geschaltet (der Hydromotor 2 kann das maximale Zugkraftvermögen nunmehr allein übertragen),it is accelerated simultaneously with both hydraulic motors 2, 3 until approx. 20% of the maximum speed is reached (corresponds to a traction capacity of less than 50%), the hydraulic motor 3 is switched to circulation via the control block 15 (the hydraulic motor 2 can now transmit the maximum traction capacity alone),

bei weiterer Geschwindigkeitszunahme wird die Kupplung 17 geöffnet und im Anschluß daran die Kupplung 18 aktiviert, vor Erreichen der Maximaldrehzahl des Hydromotors 2 wird der Hydromotor 3 über den Steuerblock 15 mit Druck beaufschlagt, bei Erreichen der Maximaldrehzahl des Hydromotors 2 wird die Bremse 20 gelöst und das Hohl rad ZZ über den Hydromotor 3 solange weiter beschleunigt, bis die maximale Ausgangsdrehzahl des Planetengetriebes 10 (Überlagerungsgetriebe) erreicht ist.If the speed increases further, the clutch 17 is opened and then the clutch 18 is activated. Before the maximum speed of the hydraulic motor 2 is reached, the hydraulic motor 3 is pressurized via the control block 15. When the maximum speed of the hydraulic motor 2 is reached, the brake 20 is released and the ring gear ZZ continues to accelerate via the hydraulic motor 3 until the maximum output speed of the planetary gear 10 (superposition gear) is reached.

PAT2313APAT2313A

B) Bremsablauf aus hoher GeschwindigkeitB) Braking from high speed

die Drehzahl des Hydromotors 3 wird über den Steuerblock 15 bis auf Null reduziert,
die Bremse 20 wird aktiviert,the speed of the hydraulic motor 3 is reduced to zero via the control block 15,
the brake 20 is activated,

der Hydromotor 3 wird über den Steuerblock 15 auf Umlauf geschaltet, the hydraulic motor 3 is switched to circulation via the control block 15,

die Kupplung 18 wird geöffnet und im Anschluß daran die Kupplung 17 aktiviert,the clutch 18 is opened and then the clutch 17 is activated,

der Hydromotor 2 wirkt allein auf die Abtriebswelle 21, bei Erreichen einer Geschwindigkeit kleiner als 20 % wird der Hydromotor 3 über den Steuerblock 15 auf Druck geschaltet, wenn gleichzeitig der Druck am Hydromotor 2 größer als 70 % ist, d.h. wenn der Zugkraftbedarf größer als 50 % ist.the hydraulic motor 2 acts solely on the output shaft 21; when a speed of less than 20 % is reached, the hydraulic motor 3 is switched to pressure via the control block 15 if at the same time the pressure on the hydraulic motor 2 is greater than 70%, ie if the traction requirement is greater than 50 % .

In Figur 3 ist die Leistungshyperbel 26 des Lastschaltgetriebes 1 gemäß den Figuren 1 und 2 dargestellt. Auf der Abszisse ist die Geschwindigkeit &ngr; in km/h und auf der Ordinate die Zugkraft F in kN angegeben. Erkennbar ist, daß der Zugkraftbedarf bei niedriger Geschwindigkeit hoch ist und sich bei höherer Geschwindigkeit stark verringert, da mit steigender Drehzahl bzw. Geschwindigkeit das zu übertragende Drehmoment überproportional abnimmt. Das Schaltbild geht aus von einer Fahrleistung des Radladers von etwa P = 42 kW, wobei die maximale Zugkraft F = 60 kN und die maximale Fahrgeschwindigkeit &ngr; = 40 km/h betragen sollen. Dargestellt sind zwei Geschwindigkeitsbereiche (Fahrbereiche I und II), wobei Fahrbereich I kleiner 20 km/h ist und Fahrbereich II zwischen &ngr; = 20 km/h und &ngr; = 40 km/h liegt . Der Schaltbereich S liegt hierbei zwischen &ngr; = 5 km/h und &ngr; = 20 km/h, so daß ein großer Geschwindigkeitsbereich für die Schaltphase vorhanden ist und Beschädigungen an Hydraulikmotore und/oder Pumpen somit sicher vermieden werden können. Es ist erkennbar, daß der Zugkraftbedarf bereits bei einer Geschwindigkeit von &ngr; = 5 km/h auf etwa die Hälfte seines Anfahrwertes abgesunken ist, wobei ein verhältnismäßig großer Schaltbereich verbleibt, um den eigentlichen Umschaltvorgang des Hydromotors 3 und somit die Geschwindigkeitserhöhung bis hin zur Endgeschwindigkeit im zweiten Fahrbereich herbeizuführen.Figure 3 shows the power hyperbola 26 of the powershift transmission 1 according to Figures 1 and 2. The speed v in km/h is shown on the abscissa and the tractive force F in kN is shown on the ordinate. It can be seen that the tractive force requirement is high at low speeds and decreases significantly at higher speeds, since the torque to be transmitted decreases disproportionately with increasing rpm or speed. The circuit diagram assumes a wheel loader performance of around P = 42 kW, with the maximum tractive force F = 60 kN and the maximum driving speed v = 40 km/h. Two speed ranges are shown (driving ranges I and II), with driving range I being less than 20 km/h and driving range II being between v = 20 km/h and v = 40 km/h. The switching range S is between v = 5 km/h and v = 20 km/h, so that a large speed range is available for the switching phase and damage to hydraulic motors and/or pumps can thus be safely avoided. It can be seen that the tractive force requirement has already dropped to about half of its starting value at a speed of v = 5 km/h, whereby a relatively large switching range remains to bring about the actual switching process of the hydraulic motor 3 and thus the increase in speed up to the final speed in the second driving range.

Claims (18)

SchutzansprücheProtection claims 1. Lastschaltgetriebe, insbesondere für mobile Bau- und Arbeitsmaschinen, mit mindestens zwei über mindestens eine Pumpe (12,13) antreibbare, eingangswellenseitig jeweils mit mindestens einer Zahnradpaarung (5/6, 8/9) in Wirkverbindung stehende Hydromotore (2,3), die für einen ersten Fahrbereich der Bau- und Arbeitsmaschine zur Addition der Drehmomente beider Hydromotore (2,3) über eine Kupplung1. Powershift transmission, in particular for mobile construction and work machines, with at least two hydraulic motors (2,3) that can be driven by at least one pump (12,13) and are each operatively connected to at least one gear pair (5/6, 8/9) on the input shaft side, which for a first driving range of the construction and work machine to add the torques of both hydraulic motors (2,3) via a clutch (17) miteinander verbunden sind, und mindestens einem mindestens eine Abtriebswelle (21) beinhaltenden Planetengetriebe (10), dessen Hohl rad (22) über mindestens eine Bremse (20) festsetzbar ist, wobei für einen sich an den ersten Fahrbereich anschließenden weiteren Fahrbereich der Bau- und Arbeitsmaschine zumindest einer der Hydromotore (3) über die Kupplung (17) von der Antriebswelle (4) des anderen Hydromotors (2) entkuppelbar und über eine weitere Kupplung(17) are connected to one another, and at least one planetary gear (10) containing at least one output shaft (21), the ring gear (22) of which can be fixed via at least one brake (20), wherein for a further driving range of the construction and work machine following the first driving range, at least one of the hydraulic motors (3) can be uncoupled from the drive shaft (4) of the other hydraulic motor (2) via the coupling (17) and via a further coupling (18) im Bereich seiner Antriebswelle (7) zur mechanischen Addition der Drehzahlen beider Hydromotore (2,3) entsprechend dem Überlagerungsprinzip kraftschlüssig auf das Hohlrad (22) des Planetengetriebes (10) kuppelbar ist.(18) in the area of its drive shaft (7) for mechanical addition of the speeds of both hydraulic motors (2,3) according to the superposition principle can be coupled non-positively to the ring gear (22) of the planetary gear (10). 2. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im zeitlichen Verlauf der Zuschaltung der Kupplung (18) des Hydromotors (3) die Bremse (20) lösbar ist.2. Powershift transmission according to claim 1, characterized in that the brake (20) can be released during the temporal course of the engagement of the clutch (18) of the hydraulic motor (3). 3. Lastschaltgetriebe nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (20) als insbesondere nasse Lamellenbremse ausgebildet ist.3. Powershift transmission according to claims 1 and 2, characterized in that the brake (20) is designed as a wet multi-disk brake. 4. Lastschaltgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein auf der Antriebswelle (7) des umschaltbaren Hydromotors (3), angeordnetes, mit dem Hohl rad (22) des Planetengetriebes (10) im Eingriff stehendes Zahnrad (19).4. Powershift transmission according to claims 1 to 3, characterized by a gear (19) arranged on the drive shaft (7) of the switchable hydraulic motor (3) and in engagement with the ring gear (22) of the planetary gear (10). PAT2313APAT2313A 5. Lastschaltgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydromotore (2,3) jeweils durch einen geschlossenen hydrostatischen Kreislauf mit Druckmedium beaufschlagbar sind.5. Powershift transmission according to claims 1 to 4, characterized in that the hydraulic motors (2, 3) can each be pressurized with pressure medium through a closed hydrostatic circuit. 6. Lastschaltgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen gemeinsamen hydrostatischen Kreislauf für die Hydromotore (2,3).6. Powershift transmission according to claims 1 to 4, characterized by a common hydrostatic circuit for the hydraulic motors (2,3). 7. Lastschaltgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Hydromotor (2) durch einen geschlossenen (14) und der andere Hydromotor (3) durch einen offenen hydrostatischen Kreislauf (16) mit Druckmedium beaufschlagbar ist.7. Powershift transmission according to claims 1 to 4, characterized in that one hydraulic motor (2) can be pressurized with pressure medium through a closed (14) and the other hydraulic motor (3) through an open hydrostatic circuit (16). 8. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die für die Arbeitshydraulik der Bau- und Arbeitsmaschine zum Einsatz gelangende Arbeitspumpe (13) den Hydromotor (3) mit Druckmedium versorgt.8. Powershift transmission according to claim 7, characterized in that the working pump (13) used for the working hydraulics of the construction and work machine supplies the hydraulic motor (3) with pressure medium. 9. Lastschaltgetriebe nach den Ansprüchen 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydromotor (3) ein Konstantmotor ist.9. Powershift transmission according to claims 7 and 8, characterized in that the hydraulic motor (3) is a constant displacement motor. 10. Lastschaltgetriebe nach den Ansprüchen 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydromotor (2) ein Verstellmotor ist.10. Powershift transmission according to claims 7 to 9, characterized in that the hydraulic motor (2) is an adjusting motor. 11. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydromotore (2,3) als Verstellmotore ausgebildet sind.11. Powershift transmission according to claim 5, characterized in that the hydraulic motors (2, 3) are designed as adjusting motors. 12. Lastschaltgetriebe nach den Ansprüchen 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der aus mehreren Einzelventilen gebildete für die Arbeitshydraulik vorgesehene Steuerblock (15) bei Bedarf um eine Funktionseinheit erweitert wird, die den Konstantmotor (3) stufenlos ansteuert.12. Powershift transmission according to claims 7 to 10, characterized in that the control block (15) formed from several individual valves intended for the working hydraulics is, if required, expanded by a functional unit which controls the constant motor (3) continuously. 13. Lastschaltgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Bremse (20) hydraulisch betätigbar ist.13. Powershift transmission according to claims 1 to 12, characterized in that the brake (20) is hydraulically actuated. PAT2313APAT2313A 14. Lastschaltgetriebe nach den Ansprüchen 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungen (17,18) hydraulisch betätigbar sind.14. Powershift transmission according to claims 1 to 13, characterized in that the clutches (17, 18) are hydraulically actuated. 15. Lastschaltgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei Hydromotore (2,3) gleicher Grenzdrehzahl das Übersetzungsverhältnis ihrer beiden Antriebswellen (4,7) i = 1 ist.15. Powershift transmission according to one or more of claims 1 to 14, characterized in that, for hydraulic motors (2, 3) of the same limit speed, the transmission ratio of their two drive shafts (4, 7) is i = 1. 16. Lastschaltgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei höherer Grenzdrehzahl des einen (2 bzw. 3) gegenüber dem anderen Hydromotor (3 bzw. 2) das Übersetzungsverhältnis ihrer Antriebswellen (4,7) so gewählt ist, daß beide Hydromotore (2,3) gleichzeitig ihre Grenzdrehzahl erreichen.16. Powershift transmission according to one or more of claims 1 to 14, characterized in that when the limit speed of one (2 or 3) is higher than that of the other hydraulic motor (3 or 2), the gear ratio of their drive shafts (4, 7) is selected such that both hydraulic motors (2, 3) reach their limit speed at the same time. 17. Lastschaltgetriebe nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Übersetzung zwischen der Antriebswelle (7) des umschaltbaren Hydromotors (3) und der Antriebswelle (4) des nicht umschaltbaren Hydromotors (2) so gewählt ist, daß der Hydromotor (3) seine Grenzdrehzahl vor dem Hydromotor (2) erreicht.17. Powershift transmission according to one or more of claims 1 to 14, characterized in that the transmission ratio between the drive shaft (7) of the switchable hydraulic motor (3) and the drive shaft (4) of the non-switchable hydraulic motor (2) is selected such that the hydraulic motor (3) reaches its limit speed before the hydraulic motor (2). 18. Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle (7) des umschaltbaren Hydromotors (3) und der Abtriebswelle (21) des Planetengetriebes (10) kleiner ist, als die Gesamtübersetzung der Antriebswelle (4) des nicht umschaltbaren Hydromotors (2) zur Abtriebswelle (21) des Planetengetriebes (10).18. Powershift transmission according to one of claims 15 to 17, characterized in that the transmission ratio between the drive shaft (7) of the switchable hydraulic motor (3) and the output shaft (21) of the planetary gear (10) is smaller than the total transmission ratio of the drive shaft (4) of the non-switchable hydraulic motor (2) to the output shaft (21) of the planetary gear (10). PAT2313APAT2313A
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10045567B4 (en) * 1999-09-16 2005-07-07 Komatsu Ltd. Hydraulic drive device for a work machine
DE102007047511A1 (en) * 2007-10-04 2009-04-09 Zf Friedrichshafen Ag Power split transmission for use in e.g. wheel loader, has hydrostatic units adjusted together in displaced volumes by common component, where transmission has single mode for reverse travel direction, which is operated by clutch
DE102007047194A1 (en) * 2007-10-02 2009-04-09 Zf Friedrichshafen Ag Power split transmission
US8262530B2 (en) 2007-10-02 2012-09-11 Zf Friedrichshafen Ag Power-branched transmission
US8262525B2 (en) 2007-10-02 2012-09-11 Zf Friedrichshafen Ag Hydrostatic-mechanical power split transmission
US8287414B2 (en) 2007-10-02 2012-10-16 Zf Friedrichshafen Ag Transmission device having a variator
US8328676B2 (en) 2007-10-02 2012-12-11 Zf Friedrichshafen Ag Power split transmission
US8393988B2 (en) 2007-10-02 2013-03-12 Zf Friedrichshafen Ag Transmission device for a vehicle
US8414439B2 (en) 2007-10-02 2013-04-09 Zf Friedrichshafen Ag Transmission device for a vehicle, having a variator
US8424633B2 (en) 2007-10-02 2013-04-23 Zf Friedrichshafen Ag Variable transmission device for a vehicle
US8752374B2 (en) 2007-10-02 2014-06-17 Zf Friedrichshafen Ag Device for adjusting the stroke volume of hydraulic piston machines
US8756931B2 (en) 2007-10-02 2014-06-24 Zf Friedrichshafen Ag Device for adjusting the stroke volume of hydraulic piston machines

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10045567B4 (en) * 1999-09-16 2005-07-07 Komatsu Ltd. Hydraulic drive device for a work machine
US8323138B2 (en) 2007-10-02 2012-12-04 Zf Friedrichshafen Ag Power split transmission
DE102007047194A1 (en) * 2007-10-02 2009-04-09 Zf Friedrichshafen Ag Power split transmission
US8262530B2 (en) 2007-10-02 2012-09-11 Zf Friedrichshafen Ag Power-branched transmission
US8262525B2 (en) 2007-10-02 2012-09-11 Zf Friedrichshafen Ag Hydrostatic-mechanical power split transmission
US8287414B2 (en) 2007-10-02 2012-10-16 Zf Friedrichshafen Ag Transmission device having a variator
US8328676B2 (en) 2007-10-02 2012-12-11 Zf Friedrichshafen Ag Power split transmission
US8393988B2 (en) 2007-10-02 2013-03-12 Zf Friedrichshafen Ag Transmission device for a vehicle
US8414439B2 (en) 2007-10-02 2013-04-09 Zf Friedrichshafen Ag Transmission device for a vehicle, having a variator
US8424633B2 (en) 2007-10-02 2013-04-23 Zf Friedrichshafen Ag Variable transmission device for a vehicle
US8752374B2 (en) 2007-10-02 2014-06-17 Zf Friedrichshafen Ag Device for adjusting the stroke volume of hydraulic piston machines
US8756931B2 (en) 2007-10-02 2014-06-24 Zf Friedrichshafen Ag Device for adjusting the stroke volume of hydraulic piston machines
DE102007047511A1 (en) * 2007-10-04 2009-04-09 Zf Friedrichshafen Ag Power split transmission for use in e.g. wheel loader, has hydrostatic units adjusted together in displaced volumes by common component, where transmission has single mode for reverse travel direction, which is operated by clutch

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