DE1653403A1 - Druckmittel-UEbertragungsaggregat fuer hydrostatische Getriebe - Google Patents

Description

Druckittittel-Übertragungsaggregät für hydrostatische Getriebe

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf hydrostatische Getriebe, bei denen die von einer Antriebsmaschine abgegebene Leistung durch hydraulischen Druck über eine Hydraulikschleife auf die angetriebenen Maschinenteile übertragen wird, und bezieht sich insbesondere auf Druckmittel-Übertragungsaggregate und—geräte, die für derartige Getriebeanlagen geeignet sind.

Hydrostatische Getriebeanlagen sind in einer Vielzahl von verschiedenen Anwendungsgebieten verwendet worden und bilden eine Kraftübertragungsanlage, bei der keine unmittelbare mechanische Verbindung zwischen der Kraftquelle und den angetriebenen Maschinenteilen besteht. Einer der Hauptvorteile derartiger Anlagen besteht darin, daß es möglich

ist, ein »tufenlo» regelbares Über*etzungeverhältnis zwischen

Patentanwalt· DipMnä# Martin Licht, D'ipi.-Wirfich.-Ing, Axel Hansmann, Dipl.-Phy». Sebattian Herrmann 8 MÖNCHEN Zr THE«ESIEN*TRA8SE 33 · Telefon. 292102 < T«!eflramm-AdreM#. Upatli/MOnchen

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der Drehzahl der Kraftquelle und der Drehzahl der angetriebenen Ausrüstung ohne wesentlichen Energieverlust zu erzielen. Damit sind derartige Anlagen den Zahnradgetrieben überlegen, bei denen nur bestimmte, abgestufte Übersetzungsverhältnisse möglich sind. Ferner können Getriebe dieser Art ebensoviel Zugstangenzug erzeugen, wie eine Handumsehaltung mit einer Kupplung, sowie dieselbe Höchstdrehzahl.

Ein hydrostatisches Getriebe besteht grundsätzlich aus

P einer hydraulischen Pumpe, die von der Antriebsmaschine getrieben wird, und einem hydraulischen Motor, der durch den von der Pumpe über Leitungen gelieferten Druckmitteldruck angetrieben wird. Für gewöhnlich ist die Pumpe eine Pumpe mit veränderlicher Verdrängung, und durch Regelung der Pumpenver— drängung von Null auf einen Höchstwert in jeder Richtung wird die Drehzahl des Motors in jeder Richtung über einen weiten Drehzahlbereich geregelt. Auch der Motor kann ein Motor mit veränderlicher Verdrängung sein, um einen weiten Bereich von Getriebeübersetzungsverhältnissen bei voller Eingangsenergie mit hohen. Wirkungsgraden zu ermöglichen. Da die Bezeichnungen "hydraulische Pumpen¹* und "hydraulische Motoren" sich auf die besondere Funktion beziehen, für die das erfindungsgemäße Aggregat verwendet wird,.wird der allgemeinere Ausdruck "Druckmittel-Übertra§ungsvorrichtung oder -aggregat" in der nachfolgenden Beschreibung öfters verwendet, um damit ein Aggregat zu * bezeichnen, das entweder als Pumpe oder als Motor wirken kann.

Hydrostatische Getriebe werden jetzt in Fahrzeugen ver- " wendet, um eine Kraftübertragungsanlage zwischen der Antriebs— maschine und den An.tr 4^b s element an des Fahrzeugs, wie z.B. den

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Rädern, Raupenketten und dgl., zu bilden. Derartige Getriebe— anlagen können- entweder lediglich die normalen Zahnradgetriebe in einem Fahrzeug ersetzen-oder können darüberhinaus auch dazu verwendet werden, einen großen Teil der gesamten Antriebsverbindung zu ersetzen, die bei den heutigen Fahrzeugen üblich ist, wie z.B. die Kupplung, Drehmomentwandler,,Zahnradgetriebe, Antriebswelle und Differential, und selbst in einigen Fällen die Bremsausrüstung. .

Bei beiden genannten Verwendungen wird durch das stufenlos regelbare Verhältnis zwischen den Drehzahlen der Antriebsma— " schine und der angetriebenen Elemente eines Fahrzeugs, das durch die Verwendung einer hydrostatischen Kraftübertragung erhalten wird, die Leistung des Fahrzeugs deutlich verbessert. Wenn hydrostatische Getriebeanlagen bei Raupenkettenfahrzeugen verwendet werden, werden bisher nicht ohne weiteres erzielbare Merkmale bei derartigen Fahrzeugen ermöglicht. Abgesehen von der Schaffung einer stufenlosen Getriebeeinstellung, die vollständig unabhängig von der Drehzahl des Motors ist, ermöglicht die hydrostatische Kraftübertragung bei Raupenkettenfahrzeugen { weniger und leichter zu bedienende Steuerungseinrichtungen, eine unabhängige Steuerung der Raupenketten in beiden Richtungen für leichteres und genaueres Lenken des Fahrzeugs, einen hohen Wirkungsgrad und viele weitere Vorteile.

Eine der Schwierigkeiten, die sich für den Einbau von hydrostatischen Getriebeanlagen in Zugmaschinen, wie z.B. Raupenkettenfahrzeugen, ergeben, bei denen große Energiemengen auf die Antriebselemente eines Fahrzeugs übertragen werden müssen, um den notwendigen Zugstangenzug zu erzeugen,, ift das Feh-

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len eines geeigneten Druckmittel—Übertragungsgerätes, das in der Lage ist, hohen Drücken und Verwindungskräften zu widerstehen, die bei derartigen Anwendungen entwickelt werden.

Demzufolge ist es die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe, ein robustes Druckmittel-Übertragungsaggregat für hydrostatische Antriebe und auch für andere Anwendungsgebiete zu schaffen, das leicht, klein, von gedrängter Bauweise und in der Lage ist, bei außerordentlich hohen Drücken und Drehzahlen mit einer langen und nützlichen Lebensdauer zufrie- ψ denstellend zu arbeiten*

Ferner wird erfindungsgemäß ein verbessertes Druckmittel— Übertragungsaggregat mit veränderlicher Verdrängung und einer sehr geringen Anzahl von Einzelteilen geschaffen.

Weiterhin werden erfindungsgemäß Übertragungsaggregate geschaffen, die in bequemer Weise mit Leitungs- und Stützstruk— türen über eine starke einheitliche Zapfenstruktur verbunden werden können, die in der Lage ist, das Aggregat zu tragen und gleichzeitig einen Teil der mechanischen Stützstruktur bildet. . Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Übertragungsaggregats, das in der Lage ist, ohne wesentliche innere Verwindurtg bei hohen Drücken zu arbeiten.

Ein spezielleres Ziel der Erfindung ist die Schaffung von Druckmittel-Übertragungsaggregaten für Pumpen-Motor~Kombinationen, die als eine starre Einheit behandelt werden können und beispielsweise in Zugmaschinen eingebaut und bedient werden können.

Viele der obengenannten Ziele und weitere Ziele gehen aus der Beschreibung eines Ausführungebeispiels der vorliegenden

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Erfindung hervor. Diese Ziele werden durch ein Druckmittel— Übertragungsaggregat mit axialen Kolben und positiver Verdrängung erzielt, das einen einheitlichen säulenartigen Stützzapfen aufweist, der durch das Aggregat hindurch verläuft, und eine querverlaufende Antriebswelle und eine mit der Antriebswelle verbundene Druckplatte trägt, und ein zusammengesetztes Gehäuse aufweist, das die über die Enden des Zapfens aufgesetzte und zur Veränderung der Verdrängung auf dem Zapfen schwenkbare Zylindertrommel enthält, wobei der Zapfen ferner an seinen Enden Durchgänge für den Eintritt bzw. Austritt von Druckmittel bildet. Weitere speziellere Ziele werden durch Verbindung zweier derartiger Aggregate miteinander zu starren Anordnungen erzielt, die Leitungsverzweigungen aufweisen, welche ihre entsprechenden Enden zur Bildung einer Hydraulikschleife für eine Pumpen-Motor-Kombination verbinden, die für eine hydrostatische Kraftübertragung notwendig ist.

Die vorliegende Erfindung ipht deutlicher aus der Lektüre der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen hervor, in denen i Fig. 1 eine teilweise als Schnitt dargestellte Auf—

rißansicht des neuartigen Übertragungsaggregats gemäß der vorliegenden Erfindung ist,.bei der Teile weggelassen sind, um die inneren Einzelheiten zu zeigen,
Fig. 2 eine Explosivansicht des in Fig. 1 gezeigten

Übertragungsaggregats,
Fig. 5 eine Aufrißansicht der Stützzapfen von zwei zu

einer starren Schleife mit Leitungeverzweigungen

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verbundenen Übertragungsaggregaten ist, wobei die Stellungen der Gehäusekörper der beiden Aggregate in gestrichelten Linien dargestellt sind,
Fig. 4 eine Aufrißansicht der in Fig. 3 gezeigten

miteinander verbundenen Übertragungsaggregate ist, in der die zugeordneten Gehäusekörper ebenfalls veranschaulicht und in einem Getriebege-" häuse angeordnet sind,

Fig. 5 eine Draufsicht auf zwei Paare von Übertragungs— aggregaten ist, die nebeneinander in einem Getriebegehäuse zur einzelnen Betätigung von An— triebeelementen-an entgegengesetzten Seiten eines Fahrzeugs angebracht sind,

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 1 gezeigten Übertragungsaggregats ist, bei dem Einzelteile hinweggelassen sind, und

Fig. 7 eine Draufsicht auf die Ventilfläche des Zylin-' derkopfs des Gehäusekörpers ist.

Genauer gesagt sind die Übertragungsaggregate gemäß der vorliegenden Erfindung solche mit axialen Kolben und positiver Verdrängung. Ein Übertragungsaggregat dieser allgemeinen Art ist in der USA-Patentschrift 2,525,979 offenbart. Ee besteht ' jedoch ein wesentlicher baulicher Unterschied zwischen dem Über-f tragungsaggregat der vorliegenden Erfindung und denjenigen ge- :

maß dem Stand der Technik. Ein Hauptuntfrschied besteht in der ] einheitlichen StÜtxzapfenausbildung mit mehreren Funktionen der neuartigen Übertregungaaggregat· der vorliegenden Erfindung.

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Diese säulenartige Zapfenstruktur trägt alle Teile des Aggregats vollständig und bildet außerdem eine Leitung für den Eintritt und Austritt von Druckmittel in das und aus dem Aggregat« Die Bedeutung und der Wert dieser einheitlichen Zapfenstruktur geht deutlicher aus der vollständigen Beschreibung der Erfindung hervor. Ein wesentliches Merkmal besteht darin, daß der starke einheitliche Zapfen in anderen Gebilden eingebaut werden kann, ohne daß eine Verwindungsgefahr für das Aggregat aufgrund Man Belastungen bestünde, die auf das Aggregat infolge ^

1 derartiger Anbringungen ausgeübt werden.

Die verbesserte Ausbildung gemäß der vorliegenden Erfindung sieht ein Gebilde vor, indem eine einheitliche Zapfenstruk— tür den Verwindungsbelastungen widersteht, die durch die hohen Drücke und Temperaturunterschiede erzeugt werden, so daß in dem Aggregat nur eine minimale Verwindung auftritt, wodurch der Verschleiß der bewegten Teile verhindert und eine verbesserte Gebrauchslebensdauer gewährleistet wird. Durch die einzigartige Ausbildung wird die Anzahl der inneren Dichtungen verringert, die zur Verhinderung von Lecks erforderlich sind. Ferner wird ' die Notwendigkeit der genauen Ausrichtung der Pumpe und des Motors auf die sie verbindenden Rohrverzweigungen vermieden oder andererseits die Notwendigkeit, bei diesen Rohrverbindungen Falzrohre vorzusehen, um tJngenauigkeiten in der Anordnung der Pumpe und des Motors aufzunehmen.

In Fig. l ist die innere Ausbildung des neuartigen tiber— tragungsaggregats 10 veranschaulichte Das Aggregat ist so ausgebildet, daß es eingebaut werden kann, indem man es an seinem Zapfen beispielsweise in einer Tragrohrverzweigung mit einer

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oberen Leitung Ii und einer unteren Leitung i2 mittels Kopfschrauben 13 aufhängt, die in axialer Richtung in die Enden des einheitlichen Zapfens 14 geschraubt werden. Die vereinheitlichte Verbindung des Zapfens in der Rohrverzweigung ist deutlicher in Fig. 2 gezeigtj in der die Explosivansicht veranschaulicht, wie der Zapfen in die Rohrverzweigung eingebaut ist. Während zum Zwecke der Veranschaulichung eine Rohrverzweigung gezeigt ist, können auch zahlreiche andere Arten von Verzweigungsstrukturen

" ^% verwendet werden, die auch Teile anderer Gebilde sein können, da der einheitliche Zapfen in der Lage ist, als Teil der Tragstruktur zu dienen, und eine Belastung des Zapfens keine Verwindung innerhalbs des .Aggregats bewirkt.

Alle Teile de« Übertragungsaggregats werden von dem säulen— artigen Zapfen getragen oder abgestützt, der in einer geeigneten Verzweigungsschleife aufgehängt werden kann, wie oben erwähnt. Der Gehäusekörper 15 des Aggregats ist aus drei Teilen zusammengesetzt, dem oberen Gehäuse l6, dem unteren Gehäuse

ι und dem Zylinderkopf 18. Wie in Flg. 2 gezeigt, werden das obere Gehäuse und das untere Gehäuse auf den entgegengesetzten Enden 19 des Zapfens 14 aufgesetzt, bevor der Zapfen in der Verzweigung eingebaut wird, und die Enden des Zapfens werden in Öffnungen 20 aufgenommen, die für diesen Zweck in den .Gehäusen vorgesehen sind. Nachdem das obere Gehäuse und das· untere Gehäuse auf dem Zapfen angebracht worden sind, werden ihre Flanschteile 21 zusammengeschlossen und mittels zugespitzter Dübel— stifte 22 aufeinander ausgerichtet, wobei Kopfsehraubeu 23 dazu verwendet werden, die Gehäuse als eine hohle Schaleneinheit

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aneinander zu befestigen.

Wenn das obere und das untere Gehäuse auf dem Zapfen Ik unter Verwendung der Kopfschrauben 23 aneinander befestigt sind, werden sie um die Achse des Zapfens auf geeigneten Lagern 2V an jedem Ende des Zapfens schwenkbar als eine Einheit getragen. Die Lager 2k sitzen an jedem Ende des Zapfens zwischen dem Gehäusekörper 15 und dem Zapfen in Lagernuten 25 und 26 in dem Gehäusekörper bzw. dem Zapfen. Wenn, wie oben beschrieben, die hohle Schaleneinheit durch die auf dem Zapfen zusammengesetzten Gehäuse gebildet worden ist, wird der Zylinderkopf 18 mittels Kopfschrauben 27 an der Schaleneinheit angeschraubt, um den Gehäusekörper zu vervollständigen. An dem dem Zylinderkopf entgegengesetzten Ende des Gehäusekörpers ist eine Öffnung 28 vorgesehen, so daß der Gehäusekörper zu einem begrenzten Grad um die Achse des Zapfens geschwenkt werden kann, ohne in der Schwenkbewegung durch einen Lagerblock 29 gehindert zu werden, der die Antriebswelle 30 trägt, die in der Mitte des Zapfens angebracht ist und mit ihrer Achse quer zu der Achse des Zapfens verläuft. Dieser Lagerblock dient auch als Anschlag, der ( die Schwenkbewegung des Gehäusekörpers in beiden Riehtungen begrenzt.

Wie der Gehäusekörper 15 wird auch die Antriebswelle 30 lediglich durch den einheitlichen Zapfen getragen, wie es aus Fig. 1 ersichtlich ist. In der in dieser Abbildung gezeigten AusfUhrungsform wird die Nutwelle 30 in einer Nutbuchse 31 aufgenommen, die ein Teil der Druckplatte 32 ist. Innerhalb des Zapfens 1st die scheibenförmige Druckplatte 32 drehbar auf zwei konisch zulaufenden Lagern angebracht, die so ausgerichtet sind,

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daß sie während des Betriebs des Aggregats hohe Belastungen aufnehmen, die auf die Druckplatte 32 ausgeübt werden. Das innere Lager 33 sitzt in dem Baum zwischen einer Aussparung 34 in einem hohlen Mittelteil des Zapfens 14 und einem radialen Flansch 35 an dem Umfang der Druckplatte 32, so daß die konisch verjüngten Rollen so ausgerichtet sind, daß sie Druckbelastungen in das Lager aufnehmen. Das äußere* Lager 36, das gegenüber dem inneren Lager umgekehrt ausgerichtet ist, stößt an einer Schulter 37 an der Nutbuchse 31 der Druckplatte 32 an und wird an dieser Schulter durch den Lagerblock 29 gehalten, der mittels

die

Kopfschrauben 29a an dem Zapfen IV befestigt ist, wodurch/Drehstützstruktur für die Druckplatte 32 in dem Zapfen 14 vervollständigt wird.

Die Anbringung einer Zylindertrommel kO mit mehreren axial verlaufenden Bohrungen kl innerhalb des Gehäusekörpers 15 ist am deutlichsten aus Fig. i ersichtlich. Die Zylindertrommel ist drehbar auf einem Achsstummel k2 gelagert, der starr in dem Zylinderkopf 18 befestigt ist, und wird auf dem Achsstummel k2 durch ein Zylinderlager 43 getragen. Der innere Lagerlaufring 43a des Zylinderlagers ist auf das Ende des Achsstummels 42 aufgepreßt, und der äußere Lagerlaufring 43b und die Lagerroi— len können sich auf dem inneren Lagerlaufring auf dem Achsstum— mel 42 in axialer Richtung bewegen. Der äußere Lagerlaufring 43b des Lagers wird jedoch gegen eine Herausbewegung, d.h., gegen eine Bewegung in Richtung auf die Ventilplatte 44 des Zylinderkopfs dadurch zurückgehalten, daß er an einem Sicherungsring 45 in der Mittelbohrung 46 der Zylindertrommel anstößt.

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Die Zylindertrommel wird durch eine Kardangelenkverbindung 47 in einem Zeit-Drehverhältnis zu der Druckplatte 32 gehalten. Das Kardangelenk 47 weist a"n jedem Ende mit Längsnuten versehene Verbindungsjochwellen 47a auf. Eine der Jochwellen sitzt in der Nutbuchse 31^l der Druckplatte, und die andere wird in einem mit Längsnuten ausgebildeten Teil der Mittelbohrung 46 der Zylindertrommel 40 aufgenommen. Eine Feder 48 ist zwischen das Ende der in der Bohrung 46 aufgenommenen Jochwelle 47a eingesetzt und wird gegen eine Unterlegscheibe 48a zusammengedrückt, die an dem > äußeren Lagerlaufring des Lagers 43 anliegt. Dadurch, daß die Feder zwischen der Jochwelle 47a und dem äußeren, durch den Sicherungsring 45a gehaltenen Lagerlaufring 43b zusammengedrückt wird, wird die Ventilfläche 49 der Zylindertrommel in die Ventilplatte 44 des Zylinderskopfs 18 gedrückt. Dieser Federdruck hält die Zylindertrommel zusammen mit dem Druckmitteldruck in den Bohrungen 41 an der Ventilplatte, wenn sie gedreht wird.

In jeder der in axialer Richtung verlaufenden Bohrungen in der Zylindertrommel 40 ist ein Kolben 50 mit um seinen Umfang verlaufenden Ausgleichsnuten 51 hin- und herbewegbar ange- ( ordnet. Die Kolben sind durch Stangen 52 mit der Druckplatte 32 verbunden. Die Stangen 52 werden durch Kugelgelenke 53 *^η den Kolben 50 und in der Druckplatte 32 gehalten. Eine Buchse 54 und ein Sicherungsring 5^a halten die Kugelenden der Stangen 52 in den Teilen, mit denen sie verbunden sind.

Wenn der Gehäusekörper 15 um die Achse des einheitlichen Zapfens 14 auf den Lagern 24 geschwenkt wird, nimmt der Zylinderblock gegenüber der Druckplatte eine Winkelstellung ein, die bei Drehung der Druckplatte und der Zylindertrommel (wenn sie

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nicht in axialer Richtung aufeinander ausgerichtet sind) bewirkt, daß die Kolben 50 in den Bohrungen 41 hin- und herbewegt werden, wodurch sie je nach der besonderen Anwendung des Aggregats als Druckmittelpumpe oder Motor wirken.

Wenn bei Drehung der Zylindertrommel 40 die Kolben 50 in den Bohrungen 41 hin— und herbewegt werden, verändert sich das Volumen ihrer Bohrungen Al, und die Druckmittelverbindung wird fc durch Bohrungsöffnungen 55 in der Ventilfläche 49 der Zylindertrommel 40 für jede Bohrung 51 gebildet. Die Öffnungen 55 dienen dazu, bei Drehung der Zylindertrommel abwechselnd in Ausrichtung auf die eine oder die andere nierenförmige Öffnunge zu gelangen, die in die Ventilfläche 44 des Zylinderkopfs 18 geschnitten sind. Die obere nierenförmige Öffnung 56 steht über einen Durchgang 57 in den Zylinderkopf 18 und einen Durchgang 58 in dem oberen Gehäuse mit einer ringförmigen Aussparung 59 in der Öffnung 20 in Verbindung, die das obere Ejide des Zapfens 14 umgibt. In ähnlicher Weise ist die untere nierenförmige Öff— nung 56 über einen Durchgang 60 in dem Zylinderkopf und einen Durchgang 6l in dem unteren Gehäuse 17 mit einer ringförmigen Ausnehmung 62 verbunden, die das untere Ende des Zapfens 14 umgibt.

In der in.Fig. i gezeigten Ausführungsform der. Erfindung, enthalten die Enden 19 des Zapfens 14 Nuten 63» die mit den ring— förmigeu Aussparungen 59 ^und 62 in dem «boren und. unteren Goliause so zusammenpassüii, daß ein ringförmiger Kanal um die Enden des. Zap_;feLU& gebildet wird, durch di< das Druckmittel um den" Umlauf« des .Zajl^ng ^ol/mpon kanu, um die .hydraul isrhcn Drücke, aus/uplci-

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ohen, die in die Durchgängen entwickelt werden.

Durch Dichtungen 64 an jeder Seite der ringförmigen Kanäle wird das Druckmittel daran gehindert, aus den ringförmigen Ka-* nälen zu entweichen. Um für einen Druckmittelzutritt und -Austritt durch den Zapfen 14 zu sorgen, ist jedes Ende des Zapfens mit einer blinden axialen Bohrungen 65 ausgebildet, die von einer Querbohrung 66 durchkreuzt wird, die in den Ni ten 63 angeordnet ist. Es können eine oder mehrere Querbohrungen 66 vorgesehen sein, um die Strömungskapazität zu erhöhen. In dieser Weise kann Druckmittel an den jeweiligen Enden des Zapfens über die zuvor beschriebenen Durchgänge eintreten oder austreten, wobei ein Ende als Einlaß und das andere Ende als Auslaß wirkt. Es sei darauf hingewiesen, daß die in dem Übertragungsaggregat auftretenden Verwindungsbelastungen alle durch die neuartige Ausbildung des Zapfens in dem Zapfengebilde absorbiert werden, und daß keine weiteren Druckmittel—Leitungsverbindungen zu dem Übertragungsaggregat, als die durch die Enden des Zapfens selbst gebildeten Anschlüsse, notwendig sind.

Einer der vielen wesentlichen Vorteile des einheitlichen Stützzapfens des Übertragungsaggregats gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Pig, 3 veranschaulicht, in der zwei Übertragungsaggregate 10 durch eine starre Rohrverzweigüngsanordnung miteinander verbunden worden sind. Der Zapfen kann als ein Teil der Tragstruktur der Bohr verzweigung eingebaut werden, da er ein einzelnes, säulenartiges Gebilde ist. Die Sehäusekörper 15 beiden Übertragungsaggregate sind in 4er Fig. 3 entfernt

(ihre noriaalea Stellungen sind durch gestrieiielt«■■ hinten dargestellt) st/laß die vollständig starre Ar* der

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bringung ersichtlich ist. Diese Rohrverzweigungsschleife, bei der die obere Leitung Jl mit der Oberseite der Zapfen 14 der beiden Übertragungsaggregate verbunden ist und die untere Leitung 12 mit den en^egengesetzfcen Enden derselben Zapfen 14 verbunden ist, stellt einj typisehe Anordnung für eine hydrostatische Kraftübertragung dar, bei der das eine Übertragüngsaggregat als Pumpe und das andere als Motor verwendet wird, wobei unter Druck stehendes Druckmittel von der Pumpe durch einen ■ Durchgang 70 zu dem Motor geleitet wird und durch den Durchgang in der entgegengesetzten Leitungsverzweigung zu dem Einlaß der Pumpe zurückgeleitet wird. Da die Zapfen 14 selbst einheitliche starre Einheiten sind, ist das Verhältnis der Antriebswellen 30 der beiden Übertragungsaggregate immer bestimmt, wenn sie getrennt oder in einer gemeinsamen Leitungsverzweigung aufgehängt sind. Die letztere Anordnung gestattet es, daft die Übertragungsaggregate als eine Verbundeinheit behandelt werden, wodurch die Wartung der Anlage erleichtert wird, wenn sie in Fahrzeugen ein- \ gebaut ist. Ferner verringert diese Rohrverzweigungssehleife die auf Druck und Temperatur beruhenden Verwlndungskräfte auf ein Mindestmaß, vereinfacht die Druekmittel-Leitungsanschlüsse, schafft eine gedrängte Bauweise, ermöglicht den Ausgleich hoher Drehmomente, die auf oder, durch die Antriebswellen 30 ausgeübt werden, und weiet noch eine größere Anzahl weiterer Vorteile bei dem Betrieb unter hohem Druck auf, die «it den bekannten Übertragungsaggregaten nicht erzielbar sind.

Die Bequemlichkeit und Einfachheit, »it der derartige Schleifen JLa einem Fahrzeug angebracht werden können, ist in

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Fig. k veranschaulicht, in der eine Dreipunkt-Aufhängung in einem Getriebegehäuse 71 gezeigtist. Die Unterseite der Rohrverzweigungsschleife wird In einem Lagerblock 72 seitlich gehältert, der an dem Boden des Getriebegehäuses mittels Kopf— schrauben 73 befestigt ist und einen Vorsprung 74 aufnimmt, der an der unteren Leitung 12 der Verzweigungsschleife ausgebildet ist. Hervorstehende Befestigungsansätze 75 an jedem Ende der oberen Leitung 11 sind mit Kopfschrauben 77 anTragplatten 76 angeschraubt, die quer durch den oberen Teil des Getriebege— häuses 71 verlaufen. "

Es ist auch andererseits möglich, die Rohrverzweigungs— schleife oben mit einer Einpunkt-Verbindung über der Mitte der Rohrverzweigung (wie z.B. über der Auffüll—Ventilanordnung 78) zu befestigen, um die Verwindungskräfte infolge von Temperaturunterschieden zwischen der Rohrverzweigung und der Tragstruktur so gering wie möglich' zu halten. Dadurch, daß die Antriebswellen 30 der Übertragungsaggregate als Nutwellen ausgebildet sind und verstellbare Sehlitze zur Anbringung der Tragplatten 76 und des Lagerblocks 72 verwendet werden, kann die in Fig. k ( gezeigte Rohrverzweigungsschleife leicht mit einem Minimum an Rücksicht auf Toleranzen in einem Fahrzeug eingebaut werden, da sie durch Verstellung von Zahnrädern an der Nutwelle und entsprechende Verstellung der gesamten Anordnung in dem Getriebegehäuse verstellt werden kann. Nachdem die Stellung des Aggregats .bestimmt worden ist, können Dübelstifte vorgesehen werden, so daß es leicht wieder ausgerichtet werden kann, wenn es zur. Wartung .ausgebaut, .w-ird.., . .^ , „., _;

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In Fig. h sind die Füllventilanordnung 78 der Rohrver zweigung und ein dieser zugeordnetes Verbindungsrohr dargestellt. Der Zweck dieser Anordnung und des Verbindungsrohrs ■besteht darin, hydraulisches Druckmittel zu ersetzen, das infolge des Auslaufens aus dem Übertragungsaggregat verloren geht, und diese Anordnung gestattet ferner die Umwälzung in und aus der Rohrverzweigungssehleife von gekühltem hydraulischen Druckmittel, das über einen Kühlei· zu der Pumpe zurückkehrt, um die Aggregate zu kühlen. Außerdem kann alles aus den Aggregaten und ihrer Umgehung auslaufende Druckmittel am Boden des . Getriebegehäuses gesammelt werden, der als Speicherbehälter dient, der der Auffüllanlage zugeordnet ist (nicht dargestellt).

Ein Getriebegehäuse 8ö, das zwei Sätze fön paarweise vorgesehenen itbertragungsaggregaten 10 enthält, die in starren Hohrverzweigungssehleifen angeschlossen sind, ist in Fig. 5 gezeigt. Die paarweise vorgesehenen ,Aggregate liegen nebeneinander und werden Über ein Zahmrad 82 durch eine gemeinsame Antriebsmasehinenwelle Si angetrieben. Ein ttbertragungsaggregat in jeder Hohrverzweigiingssehleife wird durch seine Antriebswelle 30 angetrieben, die ein Zahnrad 85 trägt, das in das Zahnrad 82 eingreift, Dadurch wird veranschaulicht, wie bequem die paarweise vorgesehenen Schleifen in einem Getriebe für einen vollen hydrostatischen Antrieb angebracht und durch eine Antriebsma— schine über eine gemeinsame Welle angetrieben werden k&inen. Diese Anordnung ist geeignet für ein Maupenkettenfahrzeug, im der mieder Eaujpenkette an entgegengesetzten Seiten des Fahrzeugs ein getrenntes Getriebe verbunden ist, das diegetrennte -Steuerung der einzelnen Baupenkctteit gestattet. Durch Änderung

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des Drehzahlverhältnisses zwischen den Getrieben kann das Fahrzeug über einen stufenlos regelbaren Wenderadius bis hinunter zu einer Punktwendung gelenkt werden, wenn sich die Raupenketten mit gleicher Geschwindigkeit in entgegengesetzter Richtung drehen.

In Fig. 5 sind ferner hydraulische Betätigungseinrichtungen 84 zur Veränderung der Verdrängung der Übertragungsaggregate gezeigt, die als Pumpen verwendet werden, sowie hydraulische g Betätigungseinrichtungen 85, die mit denjenigen Aggregaten verbunden sind, die als Motoren verwendet werden. Die Betätigungseinrichtunge^ 85 werden dazu verwendet, die Verdrängung der Motoren dadurch zu verändern, <iaß die Gehäusekörper 15 um ihre jeweiligen Zapfen 14 durch geeignete Verbindung zwischen dem Getriebegehäuse und dem Gehäusekörper geschwenkt werden. Die gestrichelten Linien 86 in der Fig. 5 deuten die Schwenkstellungen der Pumpen und Motoren an, die durch ihre ihnen zugeordneten Betätigungseinrichtungen hervorgerufen werden können.

Zum Zwecke der Veranschaulichung ist auf einer Seite dee Getriebegehäuses die Pumpe so dargestellt, als sei sie nach beiden Seiten von ihrer Stellung mit der Verdrängung Null geschwenkt, wodurch ein Druckmittelstrom in entgsgengesetsten ;

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ihnen zugeordnete Betätigungseinrichtung von der Null-Stellung

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zu der Stellung der höchstmöglichen Verdrängung in dem Über— tragungsaggregat geschwenkt werden, die etwa 35° auf jeder Seite der Null-Stellung beträgt; die Motoren können jedoch nur in einer Richtung von einer Stellung mit geringer Verdrängung zu einer Stellung mit höchstmöglicher Verdrängung geschwenkt werden, die etwa 35° beträgt. Durch die Steuerung der Verdrängung sowohl der Pumpe als auch des Motors wird · eine größere Vielfalt von Drehzahlen und Drehmomenten erzielt.

Ein weiteres Merkmal der integrierten Rohrverzweigungsschleife gemäß Fig. 5 ist die Möglichkeit, die Zapfen der tfbertragungsaggregate so in der Rohrverzweigung anzuschließen, daß die Antriebswellen 30 der Aggregate in einem Winkel von 90° zueinander verlaufen. Diese Art der Verbindung vermeidet den Gebrauch von Kegelrädern und verringert den Bedarf an engen Toleranzen in den Getriebegehäuse. Sie gestattet ferner den Ausgleich von Stellungsfehlern, die durch die Anhäufung von Spielräumen bewirkt werden« Ferner verteilt eine derartige Anordnung besser die Drehmomentbelastungen, die auf den Rohrver- , zweigungeschleifen selbst liegen. . j

Die vorliegende Erfindung soll nicht durch die obige Be- \ Schreibung begrenzt sein, insbesondere hjLniichtlich der Bohrverzweigung· »truk tür, die eine Vielzahl von Formen und Grölen haben kann* Wesentlich ist, daß die Zapfen der Pumpen und Motorer genau der vorliegenden Erfindung als integrierender Bestandteil der Rohrver zwe igungsstruktur vorgesehen sein können, wie es in den Zeichnungen dargestellt ist.

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Claims (7)

1. Dipl.-Ing. MARTIN LICHT Dr. RElNHOLD SCHMlOT Dipl.-Wirisdi.-Ing. AXEL HANSMANN CATEEPILLAB TRACTOE €0. Oipl^ys-SEBASTl AN H ERRMAN N

   San Leandro, Kalifornien.

   ^ München,«fen 12. Juli 196?

   Davis Street 800

   Y. St. A. JhrZeidHHi Uiuer Zeichen

   Pat entanmeldnng : "Druckmittel—iftiertragungsaggregat für

   hydrostatische Getrieoe"

   ill Itarroeitaaittei—Ifibertragiingsaggregat, das in der Lage ist, unter hohen Brücken zd arbeiten, gekennzeiehnet äureii einen einiieitlieliein Stäitazapien (l%}₃ der quer durch das Aggregat (lO) verläuft und als Befestigongsstniktar tür da« Aggregat dient, eine dreMbar in dem Zapfen (l4) angeordnete Bruckplatte (32J₉ deren Drebacnse quer zu der Achse des Zapfens (l%) verlauft, eine Antriebswelle (30}, die mit der Druckplatte |3²) dreKbnT irerlinnden ist, einen bohlen Gebänsekorper i±5}₃ äer auf den Enden des Zapfens (l*t) schwenkbar gelagert ist und den Hittelteil des Zapfens (l%) uinschlieOt, eine ZyI Inder tr oarael (%ö), die mehrere axiale

   -:·:^^ i ---ι.- ■■■■■■■.■. ^; :■■,-! ■:--.. ^. : .:. ■■■" ■-.;.:-■■■■-■,■: Bohrungen (%i) aufweist nnd in deia Gehäusekörper (i5) drehlbar und ait diesea schwenkhar angeordnet ist, mehrere Kolhen (5'O)₁ die in den Bohrungen (4l) hin— und taerbewegbar angeordnet sind nnd durch Stangen (52) mit der Druckplatte (32) verbunden sind, ein Kardangelenk (4i7)₃ das die Druckplatte (32) nnd die

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   Prfentanwöäie ©3pl-lng. Martin ISdi}, iESpL-iiWiitstai.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Henmonn

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   Zylindertrommel- (4Q) drehbar verbindet, wodurch ein zeitabhängiges Drehverhältnis zwischen der Druckplatte und der Zylindertrommel aufrechterhalten wird, ein Ventil (44,49) und Durchgänge (57,58,6O,6l), die den Einlaß und Auslaß für Druckmittel zu den axialen Bohrungen (41) bilden und das Aggregat in die Lage versetzen, als Druckmittelpumpe oder— Motor zu wirken, und Öffnungen (66) in den Enden des Zapfens.(14), die mit den Durchgängen (58,62) in Verbindung stehen, durch die hydraulisches Druckmittel in das Aggregat gelangen oder aus dem Aggregat austreten kann, wobei ein Ende des Zapfens als Einlaß und das andere Ende als Auslaß wirkt.
2. 2. Übertragungsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die axial angeordneten Bohrungen (4l) in der Zylindertrommel (40) in Umfangsrichtung in Abständen voneinander angeordnet sind.
3. 3. Übertragungsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einheitliche Stützzapfen (l4) ein zylindrisches, säulenartiges Gebilde ist, das an seinen Enden (i9) mit axialen Bohrungen (65) ausgebildet ist, durch die der Druckmittelzutritt und -austritt gebildet wird.
4. 4. Übertragungsaggregat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der hohle Gehäusekörper (l5) ^aus einem oberen Gehäuse (16), einem unteren Gehäuse (17) und einem Zylinderkopf (l8) besteht, wodurch der Gehäusekörper (l5) auf dem einheitlichen Zapfen (l4) zusammengebaut werden kann.
5. 5. Übertragungsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zapfen (14) zylindrisch ist und in seinem mitteleren Teil zur Lagerung der Druckplatte (32) und der An-

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   triebswelle (30) ausgenommen ist.
6. 6. Übertragungsaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderkopf (l8) eine Ventilplatte (49) enthält, die zwei gekrümmte Öffnungen (56) und Durchgänge (57,60) aufweist, die von den gekrümmten Öffnungen (56) durch das obere (16) und untere Gehäuse (l7)" zu den Enden (19) des Zapfens verlaufen.
7. 7. Hydraulische Schleife für hydrostatische Getriebe, gekennzeichnet durch die Kombination von mindestens zwei Druckmit— tel—Ubertragungsaggregaten (iö) die je einen einheitlichen, säulenartigen Zapfen (l4) aufweisen, der quer durch das Aggregat verläuft und mit Öffnungen (66) für den Drückmitteleintritt und -austritt an seinen Enden aufweist, uiid direkt an üiid quer zu den Enden der Zapfen (i4) angeschlossenen Leituhgsvorzweigungeiii die eine starre Hydrauliksehleife bilden, durch die das hydraulische Druckmittel von dem Auslaß dös eiiien llbertragungsaggregats in den Einlaß des anderen Aggregate Und über den Aus* laß des änderen Aggregats zurück zu dew Einlaß des einen Aggregats gelängen kann.

   8» Hydraulische Schleife nach Änsürueh T₁ dadurch gekennzeichnet _i daß jedes Druöfcmittel-iiliertragtinggaggregat aus folgenden ieilen beäteht: einem einheit lichen S tut zzäpiten (14), der an seinen Enden (19) mit Öruckiüitteleintritts- Und austrittst öffnungen (66) ausgebildet ist, einer Druckplatte (32) Und einer Antriebswelle (3O)₁ die in dem Mittelteil des Zapfettö (lh) drehbar gelagert' sind, einem hohlen Gehäüsekörper (15), der auf dem Zapfen (14) schwenkbar gelagert ist und den Mittelteil des Zap-

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   fens umschließt, einer Zylindertrommel (40), in der mehrere axiale Bohrungen (4l) um den Umfang herum angeordnet sind und die in dem Gehäusekörper (15) mit diesem schwenkbar angeordnet

   die ist, einer nachgiebigen Verbindung (47)> durch die/Druckplatte

   (32) und die Zylindertrommel (40) für eine zeitlich gesteuerte Drehbewegung miteinander verbunden werden, mehreren Kolben (50) die hin— und herbewegbar in den axialen Bohrungen (4l) der Zylindertrommel (40) angeordnet sind und über Stangen (52) mit der Druckplatte (32) verbunden sind, und Durchgängen (57>58»60, 61), die die axialen Bohrungen (41) und die Öffnungen (66) an den Enden des Zapfens (i4.) miteinander verbinden, wodurch hydraulisches Druckmittel durch das Übertragungsaggregat hindurchgesehickt werden kann, wenn die Zylindertrommel (4Ö) sich gegenüber der Druckplatte (32) in einer Winkelstellung befindet *

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