DE19949177C2 - Antriebssystem mit einer hydraulischen Kolbenmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Antriebssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine hydraulische Kolbenmaschine ist dazu bestimmt, einen Teil eines Antriebsstranges ein Antriebssystem zu bilden, das z. B. bei einem Baufahrzeug einen Fahrantrieb oder einen Antrieb zum Bewegen eines Auslegers und/oder eines daran gehaltenen Arbeitswerkzeugs bilden kann.

In der DE-PS 12 51 154 ist ein Axialkolbenmotor konstanten Verdrängungsvolumens beschrieben, der Teil eines Antriebssystems zum Heben von Lasten bei einem Windwerk dient. Im Bereich der Triebwelle ist eine unter dem Einfluß der Kolbenkräfte lösbare Bremse oder eine einrückbare Kupplung vorgesehen, die somit jeweils auf ein Drucksignal hin funktionieren. Hierdurch soll eine Sicherheitseinrichtung gebildet sein, die bei einem Druckabfall, z. B. bei einem Bruch der Druckleitung, zu einer Abbremsung der Triebwelle führt oder den Axialkolbenmotor vom zugehörigen Antriebsstrang abkuppelt. Bei diesem bekannten Antriebssystem ist nachteilig, daß bei einem Druckabfall das Antriebssystem außer Funktion gesetzt wird. Bei einem Fahrantrieb würde dies z. B. im Übergangsbereich zwischen Berg- und Talfahrt stattfinden, wobei beim Vorhandensein einer Bremse das Fahrzeug gebremst werden würde und beim Vorhandensein einer Kupplung sich zumindest ein Ruck in der Fahrweise einstellen würde. Es zeigt sich somit, daß eine druckabhängige Steuerung der Kupplung nachteilig ist.

Weiterhin ist aus der DE 33 38 747 A1 eine hydrostatische Maschine mit konstantem oder veränderlichem Verdrängervolumen in Schrägachsenbauart bekannt, in deren Triebflansch eine Konuskupplung so integriert ist, daß die Kolben sich in ihren Kugelköpfen an dem einen Kupplungsteil in Form einer Scheibe abstützen. Die zum Einrücken bzw. Ausrücken der Kupplung erforderliche Kraft wird von den hydraulischen Druckkräften erzeugt, die auf die Kolben ausgeübt werden, je nach dem ob die Maschine in Motor- oder Pumpenbetrieb arbeitet. Im Lehrlauf der Maschine, also wenn der Arbeitsdruck gering ist, ist die Kupplung ausgerückt, wodurch hydraulische Verluste und die erforderliche Antriebsenergie verringert werden, weil nur ein Teil der hydrostatischen Maschine in Rotation versetzt zu werden braucht. Diese vorbekannte hydrostatische Maschine soll sich auch für ein veränderliches Verdrängervolumen eignen. Ein Ausführungsbeispiel für ein veränderliches Verdrängervolumen ist jedoch nicht beschrieben.

Aus der US 5,836,160 ist eine Axialkolbenmaschine mit umkehrbarer Drehrichtung und verstellbarem Durchsatzvolumen zu entnehmen. Einer zugehörigen Einstellvorrichtung ist ein manuell betätigbarer Geber zum Einstellen der Drehrichtung und des Durchsatzvolumens zugeordnet. Eine die jeweilige Stellung der Einstellvorrichtung erfassende Erfassungsvorrichtung ist jedoch nicht vorhanden.

In der US 4,918,918 ist eine hydraulische Steuereinrichtung zum Einstellen des Fördervolumens einer hydraulischen Pumpe beschrieben, wobei die Steuereinrichtung ein sogenanntes "feedback valve" aufweist. Ein "feedback valve" läßt sich mit einer Erfassungsvorrichtung im vorliegenden Zusammenhang nicht vergleichen.

Aus der DE 37 42 569 A1 ist eine hydromechanische Antriebsübertragungsvorrichtung mit zwei hydrostatischen Maschinen verstellbaren Durchsatzvolumens bekannt, wobei die hydrostatischen Maschinen im Sinne eines hydrostatischen Getriebes hydraulisch miteinander verbunden sind.

Weiters ist aus der DE 24 56 234 A1 eine hydraulische Anlage mit mehreren Pumpen bekannt, die durch Antriebswellen von einem gemeinsamen Antriebsmotor angetrieben sind. Ein gemeinsames Steuergerät zum Ein- und Ausrücken der Kupplungen ist so ausgebildet, daß es im Funktionsbetrieb die Kupplung wenigstens einer Pumpe ausrückt, wenn die Drehzahl des Antriebsmotors unter einen vorbestimmten Wert fällt. Hierdurch soll eine Überlastung des Antriebsmotors verhindert werden. Wie dieses vorbekannte Antriebssystem funktionieren soll, wenn es nur eine Pumpe aufweist, ist nicht beschrieben.

Aus der DE 38 39 766 A1 ist ein hydrostatisches Getriebe zu entnehmen, das durch eine Axialkolbenmaschine verstellbaren Durchsatzvolumens mit einer Antriebswelle und einer davon unabhängigen Abtriebswelle gebildet ist. Die Niederdruckseite und die Hochdruckseite der Axialkolbenmaschine sind durch eine Kurzschlußleitung kurzgeschlossen, in der sich eine den Durchsatz regelnde Vorrichtung, z. B. ein Ventil, angeordnet ist. Durch ein Regeln der Durchsatzregelvorrichtung zwischen den Funktionsstellungen Kurzschlußleitung offen und Kurzschlußleitung geschlossen läßt sich das Durchsatzvolumen der Axialkolbenmaschine und somit die Drehzahl der Abtriebswelle zwischen Null und Maximal einstellen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem der eingangs angegebenen Art so auszugestalten, daß die Kupplung unabhängig vom sich im Funktionsbetrieb einstellenden Arbeitsdruck betätigbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist eine Kolbenmaschine vorgesehen, deren Verdrängungsvolumen durch eine Einstellvorrichtung zwischen einer Stellung minimalen Verdrängungsvolumens oder einer Null-Stellung und einer Stellung maximalen Verdrängungsvolumens einstellbar ist, wobei eine Erfassungsvorrichtung zum Erfassen der Stellung der Einstellvorrichtung wenigstens im Bereich des minimalen Verdrängungsvolumens vorgesehen ist, die in der Stellung minimalen Verdrängungsvolumens bzw. in der Null-Stellung ein Betätigungsmittel zum Betätigen der Kupplung aktiviert. Bei der Erfindung wird somit nicht ein Drucksignal sondern ein Stellungssignal zum Einleiten der Betätigung der Kupplung ausgenutzt. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung eignet sich sowohl im Motor- als auch im Pumpenbetrieb der Kolbenmaschine.

Das erfindungsgemäße Antriebssystem eignet sich im weiteren auch vorteilhaft für wenigstens einen von mehreren hydraulischen Motoren, z. B. für einen Fahrantrieb bzw. für Radantriebe, die durch den Druck aus einer gemeinsamen Druckleitung beaufschlagt werden. Hierbei ist es möglich, druckunabhängig wenigstens den einen Motor vom Antriebssystem wahlweise an- oder abzukuppeln, um ein Mitschleppen zu vermeiden.

Die Erfassungsvorrichtung kann von mechanischer, elektrischer oder elektromechanischer Bauweise und Funktion sein.

Es ist vorteilhaft, wenn die Erfassungsvorrichtung eine Abtastvorrichtung aufweist, die die Stellung der Einstellvorrichtung oder einer zugehörigen Verstellvorrichtung zum Einstellen der Einstellvorrichtung mit einem Tastelement, z. B. einem Taststift, abtastet. Bei einem Abtastkontakt der Abtastvorrichtung kann die Abtastvorrichtung direkt mechanisch oder nach der Abgabe eines entsprechenden Signals mittelbar über eine Steuervorrichtung die Kupplung unmittelbar oder mittelbar öffnen. Als Betätigungsmittel für die Kupplung kann der Arbeitsdruck oder ein Hilfsdruck der Axialkolbenmaschine in einer zur Kupplung führenden Druckleitung herangezogen werden, wobei der Druck durch ein Schalt- oder Wegeventil zu- und abgeschaltet werden kann, das unmittelbar oder mittelbar durch die Abtastvorrichtung betätigt werden kann.

Im Rahmen der Erfindung kann die Kupplung ein Bauteil der Axialkolbenmaschine sein, insbesondere im Gehäuse der Axialkolbenmaschine angeordnet sein, oder die Kupplung kann auch als von der Axialkolbenmaschine separat angeordnetes Bauteil im vorhandenen Antriebsstrang des Antriebssystems angeordnet sein. Als erfindungsgemäße Kupplung eignet sich eine Lamellenkupplung und zwar insbesondere dann, wenn sie im Gehäuse der Axialkolbenmaschine angeordnet ist und dabei mit dem vorhandenen Öl der Axialkolbenmaschine geschmiert werden kann und/oder das Öl als Betätigungsmittel benutzt werden kann.

Nachfolgend werden die Erfindung und weitere durch sie erzielbare Vorteile anhand von vorteilhaften Ausgestaltungen und einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Antriebssystem mit einer hydraulischen Kolbenmaschine einstellbaren Verdrängungsvolumens im axialen Schnitt;

Fig. 2 eine hydraulische Kolbenmaschine einstellbaren Verdrängungsvolumens in abgewandelter Ausgestaltung; und

Fig. 3 ein Antriebssystem mit zwei hydraulischen Kolbenmaschinen.

Das allgemein mit 1 bezeichnete Antriebssystem weist eine hydraulische Kolbenmaschine 2 auf, die Teil eines vereinfacht dargestellten Antriebsstranges 3 ist, der in nicht dargestellter Weise mit einem anzutreibenden Gerät verbunden ist, z. B. mit einem Fahrantrieb einer Baumaschine, z. B. eines Radladers.

Die Kolbenmaschine 2 ist beim vorliegenden Ausführungsbeispiel eine Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauart. Die Kolbenmaschine 2 weist ein Gehäuse 4 mit einem topfförmigen Gehäuseteil 4a auf, dessen Gehäuseinnenraum 5 durch einen Deckel verschlossen ist, der vorzugsweise durch einen sogenannten Anschlußblock 4b gebildet ist, der durch nicht dargestellte Schrauben mit dem Gehäuseteil 4a lösbar verschraubt ist. An der Innenseite des Anschlußblocks 4b ist eine Steuerscheibe 6 gelagert, die an sich bekannte Steuerschlitze aufweist. An der sphärisch konvex gewölbten Innenseite der Steuerscheibe 6 liegt ein im Gehäuseinnenraum 5 angeordneter Zylinderblock 7 mit einer entsprechend sphärisch konkav gekrümmten Stirnfläche 8 an, der durch einen zylindrischen Mittelzapfen 9 drehbar zwischen der Steuerscheibe 6 und einer Triebwelle 11 gelagert ist. Der Mittelzapfen 9 ragt an der der Triebwelle 11 zugewandten Stirnseite aus einer Lagerbohrung 12 im Zylinderblock 7 heraus und ist mit einem Kugelkopf 13 durch ein sphärisches Gelenk 14 mit der Triebwelle 11 verbunden und daran schwenkbar abgestützt. Außerdem weist der Zylinderblock 7 mehrere etwa achsparallel angeordnete Kolbenbohrungen 15 auf, in denen jeweils ein Kolben 16 verschiebbar gelagert ist, der in vergleichbarer Weise mit einem Kugelkopf 17 durch ein sphärisches Gelenk 18 mit der Triebwelle 11 schwenkbar verbunden und abgestützt ist. Die Gelenklager 14, 18 können durch an sich bekannte kalottenförmige Lager gebildet sein.

Die Triebwelle 11 durchsetzt die Stirnwand 4c des Gehäuseteils 4a in einer Bohrung 19, und sie ist im Gehäuse 4 durch ein oder zwei Wälzlager 21, 22 darin gelagert, die vorzugsweise innenseitig von der Stirnwand 4c angeordnet sind, jeweils mit einem Innenring auf der Triebwelle 11 sitzen und mit einem Außenring an einer Innenlagerfläche der Umfangswand 4d des Gehäuseteils 4a sitzen. Wegen der beträchtlichen Axialkräfte, die im Funktionsbetrieb der vorliegenden Kolbenmaschine 2 in Axialkolbenbauweise auftreten, weist das oder wenigstens eines der Wälzlager 21, 22 einen Außenring mit einer zum Zylinderblock 7 hin divergenten Wälzlagerfläche für die vorzugsweise zylindrischen oder kegelförmigen oder tonnenförmigen Wälzkörper. Eine solche Bauweise ist aufgrund der besonderen Anordnung der divergenten Wälzlagerflächen wenigstens einen Wälzlagers 21, 22 in der Lage, große axiale Kräfte der Triebwelle 11 aufzunehmen und in das Gehäuse 4 zu leiten, die beim vorliegenden Ausführungsbeispiel durch den Arbeitsdruck der Axialkolbenmaschine im Pumpen- und Motorbetrieb vorgegeben sind.

Das Verdrängungsvolumen der Kolbenmaschine 2 ist wahlweise vergrößerbar und verringerbar. Hierzu dient eine insgesamt mit 23 bezeichnete Einstellvorrichtung, die eine quer zur Drehachse schwenkbare Lagerung des Zylinderblocks 7 einschließlich der Steuerscheibe 6, eine an dieser Schwenkeinheit mittelbar oder unmittelbar angreifende Verstellvorrichtung 24 und eine im einzelnen nicht dargestellte Steuervorrichtung 25 zum Verstellen der Verstellvorrichtung 24 und somit zum Einstellen der Einstellvorrichtung 23 umfaßt. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die aus dem Zylinderblock 7 und der Steuerscheibe 6 bestehende Schwenkeinheit um eine die Drehachse 11a und den Mittelpunkt des Kugelkopfes 13 schneidende und quer verlaufende Schwenkachse 26 schwenkbar an einer um die Schwenkachse 26 kreisbogenabschnittsförmig gekrümmte Führungsfläche 27 am Anschlußblock 4b schwenkbar gelagert, wobei die Verstellvorrichtung 24 ein Verstellelement 24a aufweist, das beim vorliegenden Ausführungsbeispiel an der Steuerscheibe 6 angreift und durch einen Mitnehmerzapfen mit zylinderabschnittförmigen Kopfflächen gebildet sein kann, der in eine passende Mitnehmerausnehmung in der Steuerscheibe 6 einfaßt und Teil eines Verstellkolbens 24b eines hydraulischen Verstellzylinders ist, dessen Verstellbewegung durch die nicht dargestellte Steuervorrichtung 25 steuerbar ist, und der in das einen Gehäusedeckel bildende Anschlußteil 4b integriert oder daran angebaut sein kann.

Dem Antriebssystem 1 ist im Antriebsstrang 3 eine lösbare Kuppung 31 zugeordnet, die es ermöglicht, die Kolbenmaschine 2 wahlweise vom Antriebsstrang 3 bezüglich ihrer Antriebsverbindung zu trennen und wieder zu verbinden. Die Kupplung 31 kann ein internes Bauteil der Kolbenmaschine 2 sein (Fig. 2) oder als separates, externes Bauteil zwischen zwei Teilen des Antriebsstranges 3 angeordnet sein (Fig. 1).

Bei der Kupplung 31 handelt es sich vorzugsweise um eine solche Bauweise, die im Funktionsbetrieb, d. h. während der Rotation der Triebwelle 11 bzw. des Antriebsstrangs 3, ein- bzw. ausgerückt werden kann. Hierzu eignet sich eine an sich geeignete Lamellenkupplung sehr vorteilhaft. Wenn eine solche Lamellenkupplung im Gehäuseinnenraum 5 angeordnet ist oder damit verbunden ist, kann das darin befindliche hydraulische Medium, insbesondere Öl, zur Schmierung der Lamellen dienen. Es kann sich z. B. um eine Lamellenkupplung handeln, die durch ein Zusammendrücken der Lamellen durch zugehörige Federn eingerückt bzw. geschlossen wird und die durch ein Überdrücken der Federn ausgerückt bzw. geöffnet wird.

Fig. 2 zeigt die Kolbenmaschine 2 im Bereich einer Einstellung maximalen Verdrängungsvolumens, wobei die Kupplung 31 eingerückt bzw. geschlossen ist. Fig. 1 zeigt dagegen die Kolbenmaschine 2 im Bereich einer Einstellung minimalen Verdrängungsvolumens, wobei die Kupplung 31 ausgerückt bzw. offen ist.

Die Kupplung 31 ist durch eine insgesamt mit 32 bezeichnete Betätigungseinrichtung zu öffnen und zu schließen, wobei bei der Öffnung der Antriebsstrang 3 unterbrochen und bei der Schließung geschlossen wird. Dabei soll die Funktion erfüllt werden, daß dann, wenn das Verdrängungsvolumen der Kolbenmaschine 2 Null oder minimal ist (V_min), z. B. Schwenkwinkel etwa 5°, die Kupplung 31 offen sein soll und im übrigen Verdrängungsvolumenbereich, d. h. dann, wenn das Verdrängungsvolumen größer ist, die Kuppung 31 geschlossen sein soll. Durch die vorbeschriebene Ausgestaltung lassen sich die folgenden wesentlichen Vorteile erreichen. Zum einen kann die Kolbenmaschine 2 außer Funktion gesetzt werden, soweit ihre Antriebsfunktion betroffen ist, und zwar sowohl im Pumpenbetrieb als auch im Motorbetrieb. Dies wird dadurch erreicht, daß die Einstellvorrichtung 23 der Kolbenmaschine 2 auf Null (V₀) bzw. auf ein minimales Verdrängungsvolumen V_min eingestellt wird (Fig. 1).

Da die Einstellung "Null" einen Grenzfall der minimalen Einstellung betrifft, wird aus Vereinfachungsgründen im folgenden nur mit dem Begriff "minimales Verdrängungsvolumen" argumentiert werden. Dieser Begriff soll die Nullstellung V₀ einschließen.

Im Bereich einer minimalen Verdrängungsvolumeneinstellung V_min bleiben zumindest die drehbaren Teile der Kolbenmaschine 2, wie der Zylinderblock 7, in den Rotationsbetrieb eingebunden, wenn der Antriebsstrang 3 mit einem weiteren Drehantrieb in Antriebsverbindung steht, der die Rotation aufrecht erhält. Ein solches Antriebssystem 1 bzw. ein solcher Funktionszustand ist z. B. dann gegeben, wenn der Antriebsstrang 3 ein Fahrantrieb oder Teil eines Fahrantriebs ist und in einem Funktionszustand Bergabfahrt die Kolbenmaschine angetrieben wird. Ein vergleichbarer Funktionszustand ergibt sich auch dann, wenn die Kolbenmaschine 2 und der Antriebsstrang dazu dienen, Lasten zu heben, und wenn ein solches Antriebssystem 1 auf ein Absenken der Last eingestellt ist, wobei die Last aufgrund ihres Eigengewichts den Antriebsstrang und die Kolbenmaschine 2 antreibt. Eine andere Ausgestaltung für ein Antriebssystem 1, bei dem die Kolbenmaschine 2 auch bei minimaler Verdrängungsvolumeneinstellung rotiert, ist dann gegeben, wenn ein weiterer Antriebsstrang 3a (Fig. 3) mit einem z. B. ebenfalls durch eine hydraulische Kolbenmaschine 2a vorzugsweise gleicher Bau- und Funktionsweise gebildeten Motor M vorhanden ist, der den Antriebsstrang 3 und somit auch die Kolbenmaschine 2 antreibt zeigt.

Die Situation des Mitschleppens tritt bei einem Fahrantrieb mit mehreren Antriebssträngen auch auf, wenn ein Antriebsstrang z. B. infolge eines Schlupfes abgeschaltet wird, indem der Hydromotor auf V_min zurückgeschwenkt wird und der Antrieb über den anderen Antriebsstrang erfolgt. Da das angetriebene Fahrzeugrad mitdreht, wird der zurückgeschwenkte Hydromotor mitgeschleppt.

Bei diesem Antriebssystemen 1 läßt sich ein Mitschleppen der Kolbenmaschine 2 bei einer Einstellung im Bereich ihres minimalen Verdrängungsvolumens V_min oder V₀ dadurch verhindern, daß dann, wenn die Kolbenmaschine 2 sich in einer Einstellung im Bereich ihres minimalen Verdrängungsvolumens V_min oder V₀ befindet, die Kupplung 31 geöffnet wird und dadurch die Kolbenmaschine 2 abtriebsmäßig vom Antriebsstrang 3 abgekoppelt wird. Hierzu dient die Betätigungseinrichtung 32 zum Öffnen der Kupplung 31, wenn die Einstellvorrichtung 23 sich in einem Bereich minimalen Verdrängungsvolumens V_min befindet. Die Betätigungseinrichtung 32 schließt die Kupplung 31, wenn die Einstellvorrichtung 23 sich nicht im Bereich minimalen Verdrängungsvolumens befindet. Fig. 2 zeigt die Kolbenmaschine 2 in der Einstellung V_max.

Die Betätigungseinrichtung 32 umfaßt eine Erfassungsvorrichtung 33 und eine Steuereinrichtung 34, wobei die Erfassungsvorrichtung 33 dann, wenn die Einstellvorrichtung 23 sich im Bereich minimalen Verdrängungsvolumens befindet, die Steuereinrichtung 34 aktiviert, die wiederum ein Betätigungsmittel 35 aktiviert, mit dem die Kupplung 31 zu ihrer Schließung oder Öffnung beaufschlagbar ist.

Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Erfassungsvorrichtung 33 durch einen Tastmechanismus 36 mit z. B. einem längs verschiebbar gelagerten Taststift 37 gebildet, der die Stellung der Einstellvorrichtung 23 im Bereich minimalen Verdrängungsvolumens V_min durch Tasten ermittelt und ein hier mechanisches oder z. B. ein elektrisches Signal zur Aktivierung der Steuereinrichtung 34 und des Betätigungsmittels 35 abgibt. Bei der vorliegenden Ausgestaltung wird der Tastmechanismus 36 bewegt, und diese Bewegung wird dazu ausgenutzt, ein Schalt- oder Wegeventil 38, z. B. ein 3/2-Wegeventil, das in einer hydraulischen Druckleitung 39 angeordnet ist, so zu betätigen, daß es die Druckleitung 39 öffnet und ein das Betätigungsmittel 35 bildendes Druckfluid, insbesondere Hydrauliköl, die Kupplung 31 durch Druckbeaufschlagung öffnet. Hierbei kann es sich um einen durch eine Druckquelle erzeugten Druck oder um den Arbeitsdruck oder Stelldruck der Kolbenmaschine 2 handeln, was andeutungsweise durch eine strichpunktierte Linie verdeutlicht ist. Die Rückstellung des Tastmechanismus 36 bzw. des Taststiftes 37 bei einer Verdrängunsvolumeneinstellung V < V_min, z. B. V_max in Fig. 2, kann durch eine Feder erfolgen, z. B. gemeinsam mit dem Ventilkörper des Wegeventils 38 durch eine übliche Ventilfeder 41, so daß dann, wenn die Einstellvorrichtung 23 bzw. die aus Zylinderblock 7 und Steuerscheibe 6 bestehende Schwenkeinheit sich nicht im Bereich minimalen Verdrängungsvolumens befindet, der Tastmechanismus 36 in seine zur Einstellvorrichtung 23 hin verschobenen Bereitschaftsstellung zurückgeschoben wird. Der Taststift 37 kann in einem Führungsloch 37a das das Gehäuse 4, insbesondere dessen Umfangswand 4d, durchquert, geführt sein, und ist somit von außen zugänglich.

Im Rahmen der Erfindung kann die Betätigungseinrichtung 32 auch so ausgebildet sein, daß der Tastmechenismus 36 direkt auf die Kupplung 31 einwirkt, insbesondere bei einer mechanisch verstellbaren Kupplung 31.

Wenn das Verdrängungsvolumen der Axialkolbenmaschine 2 aus dem Bereich minimalen Verdrängungsvolumens vergrößert wird, unterbleibt das Signal "minimales Verdrängungsvolumen", was die Betätigungseinrichtung 32 veranlaßt, die Kupplung 31 wieder zu schließen. Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Betätigungseinrichtung 32 außer Funktion gesetzt, wobei in der Kupplung 31 integrierte Federn, die bei der vorbeschriebenen Beaufschlagung der Kupplung 31 überdrückt werden, den Funktionszustand Schließen der Kupplung 31 herbeiführen.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 befindet sich die Kupplung 31 außerhalb der Kolbenmaschine 2 in einem Triebwellenabschnitts des Antriebsstrangs 3, wobei es sich um eine Anbaukupplung 31 mit zwei vorzugsweise in Scheibenform ausgebildeten Wellenteilen 3a, 3b handelt, die durch die dazwischen angeordnete Kupplung 31 drehfest miteinander verbindbar und wieder lösbar sind. Das eine Wellenteil 3a ist drehfest mit der Triebwelle 11 verbunden, z. B. auf diese aufgesetzt und durch eine Drehmitnahmeverbindung 42, z. B. eine Keil-Nutverbindung, drehfest verbunden. Das andere Wellenteil 3b ist mit dem übrigen Teil des Antriebsstrangs 3 drehfest verbunden.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, bei dem gleiche oder vergleichbare Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, ist die Kupplung 31 in die Kolbenmaschine 2 integriert und vorzugsweise im Gehäuseinnenraum 5 angeordnet, wobei sie zwischen zwei Triebwellenteilen 11a, 11b angeordnet ist und diese miteinander zu kuppeln und voneinander zu lösen vermag, die jeweils durch ein Wälzlager 21, 22, insbesondere mit zum Zylinderblock 7 hin divergenten Laufflächen, im Gehäuse 4 unabhängig voneinander drehbar gelagert sind.

Der bereits beschriebene weitere Antriebsstrang 3a mit einem zugehörigen Triebwellenabschnitt kann bei beiden vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen Anbaukupplung (Fig. 1) oder Einbaukupplung (Fig. 2) vorgesehen sein, wie es Fig. 3 verdeutlicht. Die antriebsmäßige Verbindung des weiteren Antriebsstrangs 3c kann z. B. durch ein Winkelradgetriebe 45 erfolgen.

Bei der Beendigung der Aktivierung der Steuereinrichtung 34 wird der Ventilkörper in seine die Druckleitung 39 sperrende Stellung verschoben, in der das sich in der Kupplung 31 befindliche Druckfluid sich zum Tank hin entspannen kann.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht somit nicht nur ein Verringern oder Abschalten der Kolbenmaschine 2 hinsichtlich ihrer Verdrängungsleistung, sondern auch hinsichtlich eines Mitschleppens ihres Verdrängungsmechanismus. Außerdem ist beim Vorhandensein eines Schaltgetriebes im Antriebssystem eine Getriebeschaltung ohne Verspannung durch die Kolbenmaschine 2 möglich. Aufgrund des Wegfalls der Schleppmomente ist auch eine einfache und störungsfreie Schalteingabe möglich. Eine Wiedereinschaltung der Kolbenmaschine erfolgt selbsttätig beim Einstellen des Verdrängungsvolumens und Verstellen des zugehörigen Verstellmechanismus ausgehend von V_min, z. B. 3° bis 5° Schwenkwinkel und mehr.

Claims (11)

1. Antriebssystem (1) mit einer hydraulischen Kolbenmaschine (2), insbesondere Axialkolbenmaschine oder Radialkolbenmaschine, und einer lösbaren Kupplung (31), die durch ein Betätigungsmittel (35) betätigbar ist, zum wahlweisen Trennen einer Triebwelle (11) der Kolbenmaschine (2), dadurch gekennzeichnet, daß das Verdrängungsvolumen der Kolbenmaschine (2) durch eine Einstellvorrichtung (23) einstellbar ist und eine Erfassungsvorrichtung (33) vorgesehen ist, die die Stellung der Einstellvorrichtung (23) zumindest im Bereich minimalen Verdrängungsvolumens erfaßt und das Betätigungsmittel (35) so aktiviert, daß es die Kupplung (31) öffnet, wenn die Einstellvorrichtung (23) sich im Bereich minimalen Verdrängungsvolumens befindet, und die Kupplung (31) schließt, wenn die Einstellvorrichtung (23) sich außerhalb des Bereichs minimalen Verdrängungsvolumens befindet.

2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassungsvorrichtung (33) einen Tastmechanismus (36) zum Abtasten eines zwischen einer Stellung maximalen Verdrängungsvolumens und einer Stellung minimalen Verdrängungsvolumens verstellbaren Teiles (6) der Einstellvorrichtung (23) aufweist.

3. Antriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Tastmechanismus (36) einen Taststift (37) aufweist, der in einem Führungsloch (37a) hin und her verschiebbar gelagert und vorzugsweise von außen zugänglich ist.

4. Antriebssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsloch (37a) in der Umfangswand (4d) eines Gehäuses (4) der Kolbenmaschine (2) angeordnet ist.

5. Antriebssystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsmittel (35) eine sich zur Kupplung (31) erstreckende Druckleitung (39) ist, in der ein Steuerventil (38) angeordnet ist, das durch die Erfassungsvorrichtung (33) betätigbar ist.

6. Antriebssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung (39) mit einer Druckleitung der Kolbenmaschine (2) verbunden ist.

7. Antriebssystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (32) außerhalb der Kolbenmaschine (2) in einem Antriebsstrang (3) angeordnet ist.

8. Antriebssystem nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (31) zwischen zwei Triebwellenteilen (11a, 11b) der Triebwelle (11) angeordnet ist.

9. Antriebssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilungsfuge zwischen den Triebwellenteilen (11a, 21b) und die Kupplung (31) in einem Gehäuseinnenraum (5) eines Gehäuses (4) der Kolbenmaschine (2) angeordnet sind.

10. Antriebssystem nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebssystem (1) eine zweite Kolbenmaschine (M) aufweist, die abtriebsmäßig mit dem Antriebssystem (1) verbunden ist, insbesondere in demselben Antriebsstrang (2) oder in einem abtriebsmäßig mit dem Antriebsstrang (3) verbundenen Antriebsstrangzweig (3a) des Antriebssystems (1).

11. Antriebssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Kolbenmaschine (M) und die zweite Kolbenmaschine (2) seriell in dem gleichen hydraulischen Arbeitskreislauf angeordnet sind und beim Zurückschwenken eines der beiden Kolbenmaschinen (M, 2) die jeweils andere Kolbenmaschine (2, M) durch einen Freilauf abtriebsseitig freigeschaltet wird.