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DE4014241A1 - Hydrostatisches-selbstsperrendes- differential-planeten-getriebe - Google Patents

Hydrostatisches-selbstsperrendes- differential-planeten-getriebe

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Publication number
DE4014241A1
DE4014241A1 DE19904014241 DE4014241A DE4014241A1 DE 4014241 A1 DE4014241 A1 DE 4014241A1 DE 19904014241 DE19904014241 DE 19904014241 DE 4014241 A DE4014241 A DE 4014241A DE 4014241 A1 DE4014241 A1 DE 4014241A1
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shaft
shafts
vane
rotation
land
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DE19904014241
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English (en)
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Theodore Dr Ing Sartoros
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Individual
Original Assignee
Individual
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Publication date
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Publication of DE4014241A1 publication Critical patent/DE4014241A1/de
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Description

Das erfindungsgemäße hydrostatisch-selbstsperrende Diffe­ rential-Planeten-Getriebe, abgekürzt HSDPG, bestehend aus zwei räumlich nebeneinander oder räumlich getrennt voneinander an­ geordneten Verdrängereinheiten VE (I) und VE (II) mit kon­ stantem oder verstellbarem Schluckvolumen der Gattung der mehrpoligen Flügelzellenmaschinen bzw. Sperrschieber­ maschinen, wellenmäßig so gebildet, daß jede Verdrängerein­ heit zwei Wellen (1) und (6) aufweist und letztere mecha­ nisch so miteinander gekoppelt sind, daß insgesamt drei (A, S, C) drehbar gelagerte Wellen entstehen, wovon die gemeinsame Koppelwelle S als Antriebswelle und die anderen zwei Einzel­ wellen A und C als Abtriebswellen verwendet werden und die Verdrängereinheiten VE (I) und VE (II) mittels Kanälen (10, 11) hydraulisch so miteinander geschaltet und verbunden sind, daß ein zwischen beiden Verdrängereinheiten mit Flüssigkeit gefüllter und geschlossener Kreislauf entsteht und beim An­ treiben mittels der Koppelwelle S die Einzelwellen A und C in synchroner Rotation mit gleicher Drehrichtung wie S in Drehung versetzt werden, und mittels regelbaren Ventilen (12, 13) angeordnet an den Kanälen (10, 11) die Fördermenge Q ge­ regelt wird, welche nur dann im geschlossenen Kreislauf um­ läuft, wenn die Verdrängereinheiten VE (I) und VE (II) unter­ schiedliche Drehzahlen aufweisen, wie z. B. bei den Rädern einer Fahrzeugachse beim Kurvenfahren vorkommt, und dadurch sowohl die relative Drehzahl der Einzelwellen A und C zuein­ ander als auch die relative Drehzahl der Einzelwellen A und C zu der Koppelwelle S stufenlos geregelt wird, und zwar vom Sperrwert null bis zum Sperrwert eins, ist als selbstsperrendes Kfz-Differential und/oder als hydraulische Achse mit zwei rotierenden Abtriebswellen A und C, welche zu einem bestimmten und regelbaren Drehzahlverhältnis
zueinander stehen, für industrie-stationäre An­ lagen konzipiert.
Stand der Technik
In den bekannten hydrostatischen Zweiwellen-Getrieben mit ver­ stellbaren zweipoligen Flügelzellenmaschinen oder auch Exzen­ ter-Flügelzellenmaschinen genannt, jede verwendete Verdränger­ einheit VE (I) und VE (II) ist wellenmäßig nur mit einer Welle ausgerüstet und die Verdrängereinheiten VE (I) und VE (II) werden ausschließlich hydraulisch miteinander verbunden und geschaltet. Nach der hydraulischen Schaltung wird die Welle der VE (I) als Antriebswelle und die Welle der VE (II) als Abtriebswelle ver­ wendet oder umgekehrt (Bildung eines Stand-Getriebes).
Die von der antreibenden Welle in die Verdrängereinheit VE (I) zugeführte mechanische Energie wird vollständig in hydraulische Energie umgewandelt und der VE (II) zugeleitet, wo sie wiederum in mechanische Energie umgewandelt wird.
In jedem konventionellen hydrostatischen Getriebe, wie oben beschrieben, bestehend aus zwei VE treffen wir also insgesamt nur zwei rotierende Wellen an; die stufenlose Regelung der Ab­ triebsdrehzahl wird durch radiale Verschiebung des Exzenter­ ringes zum Mittelpunkt des Rotors der Flügelzellenmaschine realisiert.
Die bekanntesten Vertreter dieser Anordnung mit verstellbaren Exzenter-Flügelzellenpumpen/-motoren sind die Sturm-Boehringer- Getriebe in Deutschland und die VARSPE-Hydrogetriebe in Italien.
Exzenter-Flügelzellenmaschinen eignen sich nur bedingt für die Bildung eines hydrostatisch-selbstsperrendes Differential- Planeten-Getriebes, deshalb wird diese Konstruktionsart nicht verfolgt.
Hydrostatische Dreiwellen-Differential-Planeten-Getriebe mit Verdrängereinheiten der Gattung 4- oder mehrpoligen Flügelzel­ lenmaschinen, auch doppelt wirkende Flügelzellenmaschinen be­ nannt, sind weltweit unbekannt.
Es fehlt also ein hydrostatisches Differential-Planeten-Getriebe, welches die Gesetzmäßigkeiten der bekannten Zahnrad-Differentiale aufweist bzw. erfüllt und zusätzlich noch regelbar ist, in dem Sinne, daß die relative Drehzahl der Wellen A und C und der damit verbundenen Räder zueinander und/oder zu der Koppelwelle S, regelbar ist; somit sollte vermieden werden, daß die Abtriebs­ wellen A und C mit den damit verbundenen Rädern einer Achse "spinnen", wenn die Räder auf Boden mit unterschiedlicher Bodenhaftung stehen oder rollen.
Aufgabenstellung
Die Erfindung stellt sich zur Aufgabe, ein hydrostatisch- selbstsperrendes Differential-Planeten-Getriebe mit Hilfe von nur zwei Verdrängereinheiten der Gattung der mehrpoligen Flügelzellenmaschinen/Sperrschiebermaschinen zu realisieren, welches all den Forderungen der Kfz-Hersteller und -Anwender, nach feinfühliger Regelung des Sperrwertes der Räder eines Mobilfahrzeuges,
nach mehr Fahrsicherheit und Fahrkomfort,
nach energiesparender Konstruktion,
nach kleinen Abmessungen und niedrigem Gewicht, erfüllt.
Das HSDPG soll ebenfalls eine "hydraulische Achse" mit einer Antriebswelle S und zwei rotierenden Abtriebswellen A und C realisieren, wo die Abtriebswellen A und C zu einem vorgegebenem Drehzahlverhältnis stehen, wie es in vielen Industrie- Anwendungen erforderlich ist; z. B. Pressen-, Hebebühnen-, Vorrich­ tungsbau, Druckmaschinen, Winden etc.
Erfindungsgemäße Ausführung und Erläuterungen
Die erfindungsgemäße Ausführung wird anhand der Fig. 1 und Fig. 5 erläu­ tert; es zeigt in vereinfachter Weise die wesentlichen Teile der Erfindung, so wie sie gebildet, gekoppelt und geschaltet und in einem Kfz-Differential verwendet werden.
Die Verdrängereinheiten VE (I) und VE (II) sind gleiche mehrpo­ lige Flügelzellenmaschinen und bestehen im wesentlichen aus den gleichen, nachstehend aufgelisteten Bauteilen:
(1) Antriebswelle, (4) Hubring=Nockenring, (3) Flügel=Sperr­ schieber=Lamellen, (2) Rotor, (5) Seitenplatten=Druckplatten, (6) Abtriebswelle, (7) Mechanismus zur Verstellung der Winkellage des Hubringes zu den Seitenplatten, (8) Gehäuse, (9) Fahrgestellt (10, 11) Kanäle, (12, 13) Regelventile.
Der Rotor (2) sitzt fest mittels Paßfeder und Nut oder mittels Verzahnung auf der drehbar gelagerten Antriebswelle (1) und ist koaxial angeordnet innerhalb des Hubringes (4).
Die zwei Antriebswellen (1) der Verdrängereinheiten VE (I) und VE (II) sind miteinander mittels einer starren Welle S verbunden und fest gekoppelt, und diese Koppelwelle S, genannt auch "Stegwelle", die Antriebswellen (1) der Ver­ drängereinheiten VE (I) und VE (II) synchron antreibt (Bildung der starren Stegwelle).
Die Lamellen (3) bewegen sich radial innerhalb der radialen Schlitze des Rotors (2) und werden von der Fliehkraft, Feder­ kraft und Betriebsdruck gegen die Gleitfläche des Hubringes (4) angedrückt, so daß zwischen dem Rotor, dem Hubring, den Flügeln, und den Ein- und Auslaßöffnungen der Seitenplatten, Zellen sich bilden; durch Verstellung der Winkellage des Hubringes innerhalb eines Zwischenringes nach dem Prinzip z. B. des DBP 24 48 469.3 wird die Fördermenge Q geregelt.
Die Bauteile jeder Verdrängereinheit VE (I) und VE (II) und zwar:
der Hubring (4), die Seitenplatten (5) und die Abtriebs­ welle (6) sind mechanisch fest miteinander verbunden, dreh­ bar gelagert, und drehen sich gemeinsam wie ein Bauteil (Bildung der Einzelwelle A und C).
Aufgrund der symmetrischen Nockenform der inneren Kontur des Hubringes (4) entstehen diametral gegenüberliegend insgesamt 4, 6, oder 8 Zonen, genannt auch Pole, wovon die halbe An­ zahl mit Niederdruck und die andere halbe Anzahl der Pole mit Hochdruck beaufschlagt wird.
Die Druckkraft-resultierenden bilden ein Kräftepaar, welches den Hubring in Rotation zu versetzen versucht; es entsteht also ein Drehmoment am Hubring, welches aufgrund der mechani­ schen Verbindung den Seitenpaaren und Abtriebswelle (6) weitergeleitet wird.
Die hydraulische Schaltung der Verdrängereinheiten VE (I) und VE (II) mittels hydraulischer Kanäle (10, 11), wo die Regel­ ventile (12, 13) angeordnet sind, weist zwei unverwechselbare Merkmale auf:
  • a) Wenn die Stegwelle S die Rotoren (2) der zwei Verdränger­ einheiten VE (I) und VE (II) synchron antreibt, versuchen beide VE-Flüssigkeit zu fördern und zwar im Gegenstrom im selben Kanal; somit kann die Flüssigkeit nicht strö­ men und spannt sich in dem hydraulischen Kanal (HDK) (11) und wirkt sie wie eine eingespannte Flüssigkeitssäule, während im anderen hydraulischen Kanal (NDK) (10) völlig entspannt bleibt
    Das mit der Stegwelle S eingeleitete Drehmoment verteilt sich durch die eingespannte Flüssigkeit gleichmäßig auf die Abtriebswellen (6) und setzt sie in synchroner Rota­ tion mit der Stegwelle, wenn natürlich die Räder gleich­ belastet sind und auf Boden mit gleicher Bodenhaftung stehen oder rollen.
  • b) Wenn die eine Einzelwelle z. B. A in einer beliebig defi­ nierter positiver Drehrichtung gedreht wird, bei fest­ gehaltener Stegwelle S, dann dreht sich die andere Ein­ zelwelle C mit genau der gleichen Drehzahl aber in ne­ gativer Drehrichtung (Bildung eines Minus-Getriebes).
Das nach dieser Art von mechanischer Koppelung und hydrau­ lischer Schaltung entstandene Getriebe ist ein regelbares, hydrostatisches Differential-Planeten-Getriebe mit drei rotierenden Wellen (A, S, C), wovon die Koppelwelle S als Antriebswelle und die anderen zwei Einzelwellen A und C als Abtriebswellen fungieren, sämtliche Gesetzmäßigkeiten der Zahnrad-Differential-Planeten-Getriebe erfüllt und zu­ sätzlich noch regelbar ist.
Folgende Erläuterung hilft zur Verständigung des Besagten:
Bei antreibender Stegwelle S und geradliniger Bewegung des Fahrzeuges auf Straßen (15) mit gleicher Bodenhaftung der Räder (14) links und rechts, bleibt die Flüssigkeit des HSDPG in den Hochdruckzonen und im Hochdruckkanal (HDK) (11) aufgrund der gewählten Schaltung, wie eine erstarrte Säule stehen, also fließt nicht und die Flügel (3) übertragen das eingeleitete Drehmoment an die Flüssigkeitssäule und letztere gibt es dem Hubring und den Abtriebswellen A und C wei­ ter; in diesem Zustand verteilen sich das eingeleitete Dreh­ moment und die Antriebsleistung gleichmäßig auf die Abtriebs­ räder (14) und die Hubringe (4) machen keine relative Bewe­ gung zu den Rotoren (2), d. h. An- und Abtriebselemente laufen wie ein starrer Block um (Funktion der starren Achse).
Bei einer Kurve müssen die zum Zentrum der Kurve näherlie­ genden Räder (14) langsamer und die außenstehenden Räder schneller laufen;
das wird mittels einer relativen Drehbewegung der Abtriebs­ elemente (= Hubring + Seitenplatten + Abtriebswelle) zu den An­ triebselemente (= Antriebswelle + Rotor) der Verdrängereinheiten des HSDPG erreicht, in dem Sinne, daß durch die relative Dreh­ bewegung der o. g. Baugruppen zueinander, die eine Verdränger­ einheit mit dem sich im Kurveninneren verlangsamenden Rad an­ fängt als Pumpe zu funktionieren, während die andere Verdrän­ gereinheit mit dem sich im Kurven äußeren beschleunigenden Rad als Hydromotor zu funktionieren beginnt;
der Hubring + Seitenplatten + Abtriebswelle der als Pumpe arbei­ tenden Verdrängereinheit macht eine zur Stegwelle S gegen­ sinnige Drehbewegung, und der Hubring + Seitenplatten + Abtriebs­ welle der als Hydromotor arbeitende Verdrängereinheit führt eine zur Stegwelle S gleichsinnige Drehbewegung aus;
es entsteht also ein geschlossener Kreislauf mit fließender Flüssigkeitsmenge Q≠0 von der Pumpe durch den Kanal (HDK) zum Hydromotor und vom Hydromotor durch den hydraulischen Kanal (NDK) (10) und durch das Regelventil (12) zur Pumpe zurück;
die von der Pumpe gelieferte Fördermenge bzw. die im geschlosse­ nen Kreislauf umkreisende Flüssigkeitsmenge Q ist direkt proportional dem Drehzahl-Unterschied zwischen Abtriebswelle A und Stegwelle S bzw. zwischen Abtriebswelle C und Stegwelle S, bzw. dem Unterschied der Kurvenradien der Räder.
In diesem Zustand arbeitet das HSDPG wie jedes konventionelles mechanisches Zahnrad-Differential-Planeten-Getriebe, zusätzlich aber gestattet leichtgängig kleine Drehzahl-Unterschiede zwi­ schen den Abtriebswellen A und C bzw. zwischen den damit ver­ bundenen Rädern (Funktion als Differential).
Die selbstsperrende Wirkung des HSDPG wird durch die Regel­ ventile erreicht.
Übersteigt der Drehzahl-Unterschied der linken und rechten Räder einer Achse einen vorgegebenen Grenzwert, interveniert vom Board-Computer gesteuert, das Regelventil (13) oder das Regelventil (12) oder beide zusammen.
Durch die Regelung des Ventiles (12) oder (13) oder beider wird der im geschlossenen Kreislauf umlaufende Flüssigkeits­ strom Q gebremst und verlangsamt, bis der Drehzahl-Unter­ schied der Abtriebswellen den vorprogrammierten Sperrwert erreicht hat.
Wird ein Regelventil (12) oder (13) völlig zugeschlossen, dann bleibt die Flüssigkeit wie erstarrt in beiden hydrau­ lischen Kanälen stehen, sie kann also nicht fließen (Q=0).
Die An- und Abtriebselemente der Verdrängereinheiten können jetzt keine relative Drehbewegung zueinander machen, sie werden also blockiert, und die Stegwelle S mit beiden Abtriebs­ wellen A und C und den Rädern (14) links und rechts laufen wie ein Block um (gesperrtes Differential = starre Achse);
dadurch wird eine feinfühlige Regelung des Sperrwertes vom Sperrwert null bis Sperrwert eins (=synchron Umlauf der An- und Abtriebselemente) erreicht.
In Fig. 2 ist die zweite Ausführung des erfindungsgemäßen regelbaren, hydrostatischen, selbstsperrenden Differential- Planeten-Getriebes dargestellt:
Die gemeinsame Koppelwelle S treibt jetzt die Baugruppe Hubring + Seitenplatten + Welle (6) beider Verdrängereinheiten an, während der Rotor + Welle (1) jeder Verdrängereinheit mit je einer Abtriebswelle A und C verbunden ist (Umkehrung des Konstruktionsprinzips zur Bildung der Stegwelle S und der Einzelwellen A und C als im Fig. 1).
In Fig. 3 wird die Umkehrung der zugeteilten An- und Abtriebs­ funktion der drei Wellen (A, S, C) des erfindungsgemäßen hydrostatischen Differential-Getriebes beschrieben:
Jede Einzelwelle A und C ist von einem (Verbrennungs- oder Elektro-)Motor angetrieben und die Stegwelle S ist jetzt die einzige Abtriebswelle des Getriebes (Bildung eines Überlagerungsgetriebes).
Auf die Stegwelle S addieren sich oder subtrahieren sich die zwei von den Einzelwellen A und C bedingten Drehzahlen und Leistungen.
Mit diesem Antriebskonzept wird die Drehzahl der Abtriebs­ welle S in beiden Fahrtrichtungen stufenlos geregelt.
Nachstehend auch einige Erläuterungen zu der Funktion des nach Fig. 3 Überlagerungsgetriebes.
Zuerst sei angenommen, daß der in Fig. 3 rechte Elektromotor (18) stillsteht und mittels einer Bremse (19) die Baugruppe der Welle C, d. h. der Hubring + Seitenplatten + Welle (6) der Ver­ drängereinheit VE (II) festgehalten werden, während der linke Elektromotor (18) mit der Baugruppe Hubring + Seitenplatten + Welle (6) sich drehen;
vorausgesetzt, daß die zwei Hubringe (4) der Verdrängereinheiten den gleichen Verstellwinkel aufweisen bzw. die zwei Ver­ drängereinheiten das gleiche Schluckvolumen haben und die hydraulische Schaltung wie vorher beschrieben ist, wonach sich ein Differential mit negativer Übersetzung ergibt (i=-1), arbeitet das HSDPG in diesem Falle als Zweiwelllen-Planeten- Getriebe und realisiert die innere Leistungsverzweigung;
darunter ist gemeint, daß die vom Elektromotor (18) der Ver­ drängereinheit VE (I) zugeführte Leistung sich intern in zwei Komponenten verteilt;
der erste Leistungsanteil, die sogenannte "Kupplungsleistung" fließt verlustfrei von Welle A direkt zur Welle S, während der rest­ liche Leistungsanteil, die sogenannte "hydraulische Energie" verlustbehaftet in Form eines Förderstromes Q von der VE (I) zur VE (II) hin- und zurückfließt;
die erreichbare Übersetzung ist iAS=(1 - Δ), wo die Indizes A, S die Flußrichtung der Leistung von Welle A nach Welle C spezifizieren und Δ das jeweilige eingestellte Verhältnis
der Schluckvolumen der zwei Verdrängereinheiten darstellt.
Je größer das Schluckvolumen Vm der als Hydromotor arbeiten­ den Verdrängereinheit VE (II) gegenüber dem Schluckvolumen Vp der als Pumpe arbeitenden Verdrängereinheit VE (I) ist, desto größer ist auch die Übersetzung iAS und desto kleiner der Anteil der "Kupplungsleistung";
wird das Schluckvolumen Vm des Hydromotors bis auf null geregelt, dann wird Δ=0 und die Übersetzung iAS=+1;
in diesem Falle bedeutet es, daß der Hydromotor kein Schluck­ volumen aufnehmen kann, und die mittels Welle A zugeführte Leistung, fließt mittels Welle S aus dem Getriebe aus, mit gleicher Drehzahl wie Welle A, d. h. An- und Abtriebs­ teile der Verdrängereinheit VE (I) laufen wie ein Block um und das Getriebe arbeitet wie eine 100% starre Kupplung.
In diesem Zustand fließt die Leistung verlustfrei als "Kupplungsleistung" vom Antrieb zum Abtrieb.
Die Drehzahl der Abtriebswelle S kann noch zusätzlich mittels des rechten Elektromotors beeinflußt werden, in dem Sinne, den rechten Elektromotor einschalten und die Verdrängereinheit VE (II) in die eine oder in die andere Drehrichtung antreiben.
Zu der Schraffur der Bauteile sei folgendes vermerkt:
Antriebsteile: Schraffur von links oben nach rechts unten.
Abtriebsteile: Schraffur von links unten nach rechts oben.
Fahrgestell und fixe Bauteile: Schraffur kreuzweise.
Literatur- und Quellennachweis
1. Herbert W. Müller,
"Die Umlaufgetriebe",
Springer-Verlag, Ausgabe 1971
2. Johannes Looman,
"Zahnrad-Getriebe",
Springer-Verlag, zweite Auflage 1988
3. Hans Molly,
"Die Leistungsverzweigung in hydrostatischen Fahrzeug getrieben, deren Anwendung und Regelung",
Ölhydraulik und Pneumatik 13 (1969), Nr. 5, S. 215-225, Vereinigte Fachverlage Mainz
4. J. Krudewig,
"Hydrostatische stufenlos veränderliche Getriebe",
Anwendungen der Antriebstechnik, Band III, Seite 341-367, Getriebe (1974), Krauskopf Verlag Mainz
5. Boehringer,
Prospekte der Fa. Boehringer
6. L. Wiedmann,
"Selbstsperrende Differentiale für Kraftfahrzeuge", Automobil-Industrie 5 (1960), S. 39-45,
Vogel-Verlag, Würzburg
7. DBP 24 48 469.3
8. DBP-Anmeldung 40 10 764.7
9. F. Jarchow,
"Leistungsverzweigung im Getriebe",
VDI-Nachrichten Nr. 49, 1967
10. VDI-Bericht Nr. 672 (Tagung Bad Soden, 1988),
"Planeten-Getriebe",
VDI-Verlag Düsseldorf

Claims (4)

1. Hydrostatisch-selbstsperrendes Differential-Planeten- Getriebe, abgekürzt HSDPG, bestehend aus
zwei räumlich nebeneinander oder räumlich getrennt von­ einander angeordneten Verdrängereinheiten VE (I) und VE (II) mit konstantem oder verstellbarem Schluckvolumen der Gat­ tung der mehrpoligen Flügelzellenmaschinen bzw. Sperrschie­ bermaschinen,
wellenmäßig so gebildet, daß jede Verdrängereinheit zwei Wellen (1) und (6) aufweist und letztere mechanisch so fest miteinander gekoppelt sind, daß insgesamt drei Wel­ len (A, S, C) drehbar gelagerte Wellen entstehen, wovon die gemeinsame Koppelwelle S, sogenannte Stegwelle als Antriebswelle und die anderen zwei Einzelwellen A und C als Abtriebs­ wellen verwendet werden und die Verdrängereinheiten VE (I) und VE (II) mittels Kanälen (10, 11) hydraulisch so mitein­ ander geschaltet und verbunden sind, daß ein zwischen bei­ den Verdrängereinheiten mit Flüssigkeit gefüllter und ge­ schlossener Kreislauf entsteht und beim Antreiben mittels der Stegwelle S die Einzelwellen A und C in synchroner Rotation mit gleicher Drehrichtung wie S in Drehung ver­ setzt werden, und mittels regelbaren Ventilen (12, 13), an­ geordnet in den Kanälen (10, 11), die Fördermenge Q gere­ gelt wird, welche nur dann im oben genannten Kreislauf umläuft, wenn die Verdrängereinheiten VE (I) und VE (II) unterschiedliche Drehzahlen aufweisen und dadurch sowohl die relative Dreh­ zahl der Wellen A und C zu der Stegwelle S stufenlos ge­ regelt wird, und zwar vom Sperrwert null bis zum Sperr­ wert eins, dadurch gekennzeichnet, daß:
  • a) die Welle (1) und der Rotor (2) der Verdrängereinheit VE (I) mit der Welle (1) und den Rotor (2) der Verdrän­ gereinheit VE (II) mechanisch mittels einer gemeinsamen Welle S fest miteinander gekoppelt und verbunden sind, und diese gemeinsame Stegwelle S die Rotoren (2) beider Verdrängereinheiten VE (I) und VE (II) synchron antreibt (Bildung einer starren Stegwelle S).
  • b) die Einzelteile der Verdrängereinheit VE (I), und zwar dere Hubring (4), die Seitenplatten (5), und die Welle (6) mechanisch fest miteinander verbunden sind, und stehen und drehen sich gemeinsam wie ein einziges Bauteil (Bildung der Einzelwelle A).
  • c) die Einzelteile der Verdrängereinheit VE (II), und zwar der Hubring (4), die Seitenplatten (5), und die Welle (6) mechanisch fest miteinander verbunden sind, und stehen und drehen sich gemeinsam wie ein einziges Bauteil (Bildung der Einzelwelle C).
  • d) die Auslaß- bzw. Hochdruckzonen (HDZ) beider Flügelzellen­ maschinen VE (I) und VE (II), erkennbar dadurch, daß die Flügel (3) eine radiale Hubbewegung nach innen ausführen, wenn sich der Rotor dreht, miteinander mittels hy­ draulischer Kanäle (11), genannt auch Hochdruckkanäle (HDK), geschaltet und verbunden sind.
  • e) die Einlaß- bzw. Niederdruckzonen (NDZ) beider Flügelzel­ lenmaschinen VE (I) und VE (II), erkennbar dadurch, daß die Flügel (3) eine radiale Hubbewegung nach außen aus­ führen, wenn sich der Rotor (2) dreht, miteinander mittels hydraulischer Kanäle (10), genannt auch Nieder­ druckkanäle (NDK), geschaltet und verbunden sind.
  • f) in der Leitung des hydraulischen Kanales (NDK) ein Regel­ ventil (12), und in der Leitung des hydraulischen Kanals (HDK) sich ebenfalls ein Regelventil (13) befindet, und beiden Ventile, hydraulisch oder elektromechanisch, oder elektronisch von einem Computer getrennt oder gemeinsam bei antreibender Stegwelle S, erst dann geregelt werden, wenn die Abtriebswellen A und C unterschiedliche Dreh­ zahlen aufweisen, in dem Sinne, daß deren Durchflußöff­ nung stufenlos verkleinert oder vergrößert wird bzw. der Stromwiderstand und Durchflußmenge Q stufenlos vergrö­ ßert oder verringert wird, und somit die unterschiedli­ chen Drehzahlen aufweisenden Abtriebswellen A und C bis zum Synchron-Umlauf mit der Stegwelle S geregelt werden (Achse mit Differential-Funktion und regelbarem Sperr­ wert von null bis eins).
  • g) die hydraulische Schaltung der Verdrängereinheiten VE (I) und VE (II) mittels hydraulischer Kanäle (10, 11) so gewählt ist, daß bei gleichem Schluckvolumen der Flügelzellenmaschinen und beim Starten und Antreiben mittels der gemeinsamen Stegwelle S und bei gleichen Abtriebsmomenten an den Einzelwellen A und C, die Druck­ flüssigkeit im Hochdruckkanal (HDK) (11) und in den Auslaßzonen der Flügelzellenmaschinen auch bei ganz geöffneten Regelventilen (12) und (13) nicht fließen kann, wirkt sie also wie ein starrer Balken, und diese Flüssigkeitssäule den Hubring (4) jeder Verdrängereinheit so stark andrückt, daß der Hubring (4) mit den fest verbundenen Teilen Seitenplatten (5) und Welle (6) bzw. mit den Einzelwellen A und C in synchroner Rotation mit der antreibenden Stegwelle S und in gleicher Dreh- und Umlaufbewegung versetzt werden, während die Flüs­ sigkeit in den Niederdruckkanälen (NDK) (10) und Ein­ laßzonen der Verdrängereinheiten völlig entspannt und drucklos bleibt (Bildung einer starren Achse).
  • h) die hydraulische Schaltung der Flügelzellenmaschinen VE (I) und VE (II) so gewählt ist, daß bei festgehaltener Stegwelle S, wenn die Einzelwelle z. B. A in beliebig de­ finierter positiver Drehrichtung gedreht wird, sich die andere Einzelwelle C dreht mit genau der gleichen Dreh­ zahl, aber in negativer Drehrichtung, d. h. die eine Flü­ gelzellenmaschine mit der Einzelwelle A als Pumpe ar­ beitet und eine Fördermenge Q durch den entsprechenden Kanal und die andere als Hydromotor arbeitende Verdrän­ gereinheit mit der Einzelwelle C liefert und in umge­ kehrter Drehrichtung zur Pumpe in Drehung versetzt (Bildung eines Differentials mit negativer Übersetzung i=-1).
    Wird bei der vorherigen Schilderung eine positive oder negative Drehung der Stegwelle S überlagert, dann führen die zwei Abtriebswellen A und C die algebraische Summe der überlagerten Drehbewegungen aus, bis durch die Regel­ ventile (12, 13) der Flüssigkeitsstrom Q anders geregelt oder ganz unterbrochen wird (Bildung und Funktion eines Überlagerungsgetriebes).
  • i) die hydraulische Schaltung der Flügelzellenmaschinen VE (I) und VE (II) so gewählt ist, daß nur bei Änderung der Drehrichtung bzw. der Fahrtrichtung der antreibenden Stegwelle S die Hoch- und Niederdruckkanäle (HDK) und (NDK) ihre Funktion austauschen, in dem Sinne, daß der Hochdruckkanal (HDK) zum Niederdruckkanal (NDK) wird und umgekehrt; die unter Druck stehende Flüssigkeit drückt die zweite Hälfte von Zonen beider Flügelzellen­ maschinen so stark an, daß ein Drehmoment am Hubring (4) erzeugt wird und diesen samt Seitenplatten (5), Abtriebs­ welle (6) bzw. Einzelwellen in synchroner Rotation und gleicher Drehrichtung wie Stegwelle S, in Drehung versetzt (Gewährung der Vor- und Rückwärtsfunktion).
2. Hydrostatisch-selbstsperrendes Differential-Planeten- Getriebe nach Patentanspruch Nr. 1, dadurch gekennzeich­ net, daß
die drehbar gelagerten Teile und zwar
der Hubring (4), die Seitenplatten (5) und die Welle (1) beider Flügelzellenmaschinen VE (I) und VE (II), jetzt mittels der gemeinsamen Stegwelle S miteinander mecha­ nisch fest verbunden und gekoppelt sind, und diese ge­ meinsame Stegwelle S zum synchronen Antrieb beider Hub­ ringe (4) verwendet wird, während der Rotor (2) der Flü­ gelzellenmaschinen jetzt mit einer Abtriebswelle A und C verbunden ist (Fig. 2) (Umkehrung des Konstruktionsprinzips der in Patentanspruch 1a, 1b, 1c geschilderten mechanischen Koppelung zur Bildung der Stegwelle S und der Einzelwellen A und C).
3. Hydrostatisch-selbstsperrendes Differential-Planeten- Getriebe nach Patentanspruch Nr. 1 oder Nr. 2 dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Stegwelle S jetzt die einzige Abtriebs­ welle und die Einzelwellen A und C die Antriebswellen sind, in dem Sinne, daß jede der Einzelwellen A und C von einem Motor angetrieben wird und die gesamt einge­ führte Leistung jetzt von der Stegwelle S abgeführt und dem Verbraucher übertragen wird (Fig. 3) (Umkehrung des Konstruktionsprinzips der in Patentan­ spruch Nr. 1 oder Nr. 2 den drei Wellen (A, S, C) zuge­ teilten Antriebs- und Abtriebsfunktion).
4. Hydrostatisch-selbstsperrendes Differential-Planeten- Getriebe nach Patentanspruch Nr. 1 oder Nr. 2 oder Nr. 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswellen (1) beider Flügelzellenmaschinen VE (I) und VE (II) synchron mittels flexibler Umschlin­ gungselementen (20), wie z. B. Zahnriemen oder Ketten angetrieben werden, und somit eine flexible Stegwelle S entsteht (Bildung einer synchronen und flexiblen Stegwelle S statt starrer Stegwelle S) (Fig. 4).
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