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Stufenlos regelbares hydrostatisches Wendegetriebe mit Axialkolbenpumpe
Die Erfindung bezieht sich auf ein stufenlos regelbares hydrostatisches Wendegetriebe
mit Axialkolbenpumpe, fest angeordnetem Zylinderträger und verstellbarer Taumelscheibe,
die in einem geschlossenen, nicht an der Drehbewegung, jedoch an der Taumelbewegung
teilnehmenden Ringgehäuse umläuft, in dem die Enden der Kolbenstange gelagert sind.
Bei den Getrieben dieser Art ist es unbedingt erforderlich, den während des Betriebes
im Flüssigkeitssystem auftretenden Flüssigkeitsverlust zu ersetzen, weil sonst ein
stoßweises Arbeiten des Getriebes und sonstige Betriebsstörungen auftreten.
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Es ist bereits bekanntgeworden, die aus dem Flüssigkeitssystem eines
solchen Getriebes leckende Flüssigkeit am unteren Teil eines das gesamte Getriebe
umgebenden Gehäuses aufzufangen und mittels einer Pumpe in einen hochgelegenen Vorratsraum
zu fördern, aus dem sich die im Getriebe befindliche Flüssigkeit ständig ergänzen
kann. Diese bekannten Einrichtungen zum Ergänzen der Arbeitsflüssigkeit haben aber
den wesentlichen Nachteil, daß die Flüssigkeitsnachfuhr nicht in Abhängigkeit von
der jeweils im Getriebe umgewälzten Flüssigkeitsmenge stattfindet. Dies bedeutet,
daß bei geringem Flüssigkeitsumlauf, bei dem auch die Flüssigkeitsverluste gering
sind, in dem Vorratsbehälter höherer Druck herrscht als bei großem Flüssigkeitsumlauf,
bei dem auch naturgemäß die Flüssigkeitsverluste größer werden. Während man einen
zu hoben Druck im Vorratsbehälter verhältnismäßig leicht ausgleichen kann, ist es
aber nicht möglich, bei großem Flüssigkeitsumlauf die erforderliche Flüssigkeitsmenge
nachzufüllen, so daß in solchem Fall nach wie vor die Gefahr besteht, daß die erwähnten
Betriebsstörungen eintreten.
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Dieser wesentliche Nachteil der bekannten Getriebe wird durch die
Erfindung in einfacher Welse beseitigt. Hierzu ist gemäß der Erfindung im Zylinderträger
eine unmittelbar in die Ringleitung des hydrostatischen Getriebes fördernde, an
sich bekannte, axial angeordnete Hilfspumpe vorgesehen, deren unter Federdruck stehender
Kolben mit seinem Pumpenstößel gegen die Unterseite des Ringgehäuses anliegt, womit
sich eine Veratellbarkeit der Kolbenhübe der Hilfspumpe ergibt. Es wird hierdurch
erreicht, daß die Menge und der Druck der in das Flüssigkeitssystem nachgeführten
Flüssigkeit jederzeit der Einstellung des Getriebes und damit der im Umlauf befindlichen
Flüssigkeitsmenge angepaßt ist. Es ist nicht mehr zu befürchten, daß bei kleiner
Einstellung des Getriebes, also bei verhältnismäßig geringen umlaufenden Flüssigkeitsmengen,
die nachgeführte Flüssigkeitsmenge zu groß wird. Vor allem ist aber dagegen Vorsorge
getroffen, daß bei weiter Einstellung des Getriebes, d. h. bei großer umlaufender
Flüssigkeitsmenge, zu wenig Flüssigkeit dem System nachgeliefert werden könnte.
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Zweckmäßig mündet nach der Erfindung die Druckleitung der Hilfspumpe
in die Ansaugeleitung dies der Hilfspumpe jeweils diametral gegenüberliegenden Arbeitszylinders.
Da sich dieser diametral gegenüberliegende Arbeitszylinder dann im Ansaugestadium
befindet, wenn die Hilfspumpe die Flüssigkeit ausstößt, wird durch diese Anordnung
erreicht, daß die Hilfspumpe die erforderliche nachzuführende Flüssigkeit in das
Flüssigkeitssystem einführen kann, ohne allzu hohe Drücke erzeugen zu müssen.
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Zur Erhöhung der Betriebssicherheit kann in die Druckleitung der Hilfspumpe
noch ein an sich bekanntes, regelbares, federbelastetes Ventil eingebaut sein.
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Eine Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung beispielshalber
dargestellt.
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Fig. 1 zeigt ein Getriebe nach der Erfindung im Schnitt nach der Linie
I-I der Fig. 2; Fig. 2 zeigt das Getriebe nach Fig. 1 im Schnitt nach der Linie
II-II; Fig.3 zeigt einen Teilschnitt durch das Getriebe nach der Erfindung nach
der Linie III-III der Fig. 2. Das stufenlos regelbare hydrostatische Getriebe nach
der Erfindung ist im Inneren eines Gehäuses 1 angeordnet. An seinem unteren Teil
wird dieses Gehäuse 1 von dem fest angeordneten Zylinderträger 2 getragen, in den
die Zylinder 3 eingeschraubt sind. Nach oben hin sind diese Zylinder 3 zu Führungen
4 ausgearbeitet, in welchen Kreuzköpfe 5 gleiten. Diese Kreuzköpfe 5 tragen an ihrem
unteren Teil die Kolben 6 und sind nach oben hin durch ein Kugelgelenk 7 mit der
Pleuelstange 8 verbunden.
Der Antrieb des Getriebes erfolgt durch
den nicht näher dargestellten Motor 9 und die Welle 10. Die Antriebswelle 10 ist
mit der Taumelscheibe 11 verbunden. Um die Schräglage der Taumelscheibe 11 einzustellen,
ist die Antriebswelle 10 hohl ausgebildet und von der Einstellstange 12 durchsetzt,
die mit der Antriebswelle 10 umläuft und durch den Hebel 13 axial verstellbar ist.
An ihrem oberen Teil greift die Einstellstange 12 an einem Doppelhebel 14 an, der
in Augen 15 der Antriebswelle 10 schwenkbar gelagert ist und mit seinem äußeren
Hebelarm die Taumelscheibe 11 umfaßt. Durch Anheben des Hebels 13 wird der äußere
Hebelarm des Doppelhebels 14 und damit die Taumelscheibe an dieser Stelle abgesenkt,
und umgekehrt.
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Die Lagerung der Taumelscheibe 11 erfolgt mittels Doppelkugellagers
16 im Innern eines nicht an der Drehbewegung, jedoch an der Taumelbewegung teilnehmenden
Ringgehäuses 17. In dem Ringgehäuse 17 sind die Pleuelstangen 8 über Kugelgelenke
18 beweglich angebracht.
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Die bei dieser Taumelbewegung von den Kolben 6 in den Zylindern 3
geförderte Flüssigkeit wird über ein auf der Antriebswelle 10 angebrachtes Steuerventil
19 dem Flüssigkeitssystem 20 zugeführt und dient zum Antrieb des Sekundärgetriebes
21, das in Form zweier ineinandergreifender Zahnräder 22 - Zahnradpumpe - ausgebildet
ist und an der Eingriffsstelle der beiden Zahnräder ineinander mit der Arbeitsflüssigkeit
beschickt wird. Eines dieser Zahnräder ist dann mit dem außerhalb des Getriebes
liegenden Antriebsritzel 23 verbunden.
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Um ständig die insbesondere im Sekundärgetriebe 21 aus dem Flüssigkeitssystem
20 verlorengehende Arbeitsflüssigkeit in das System zurückzuführen, ist eine Hilfspumpe
24 vorgesehen, die über Ventile 25 und 26 einerseits mit dem Inneren des die Arbeitsflüssigkeit
aufnehmenden Gehäuses 1 und andererseits mit der Ansaugeleitung 27 des diametral
gegenüberliegenden Kolbens 3 verbunden ist.
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Wie insbesondere Fig. 3 zeigt, besteht die Hilfspumpe 24 aus einem
Zylinder 28, in dem der Kolben 29 gelagert ist. Der den Kolben 29 tragende Pumpenschaft
30 steht unter der Wirkung einer Feder 31. Diese Feder 31 drückt zugleich den Pumpenstößel
32 gegen die Unterseite des die Taumelscheibe 11 umgebenden Ringgehäuses 17. Der
Hub des Kolbens 29 wird damit durch die Einstellung der Taumelscheibe 11 geregelt.
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Die Hilfspumpe 24 ist mit zwei Ventilen 25 und 26 gekoppelt, von denen
das Ventil 25 den Zylinder 28 mit dem Innenraum des Gehäuses 1 verbindet, der, zumindest
teilweise, mit Arbeitsflüssigkeit gefüllt ist. Das Ventil 25 öffnet sich beim Ansaugehub
des Kolbens 29 gegen die Wirkung einer Feder und schließt sich, sobald der Kolben
29 einen Druck auf die Flüssigkeit ausübt. Das Ventil 26 verbindet den Zylinder
28 mit der Ansaugeleitung 27 des der Hilfspumpe 24 diametral gegenüberliegenden
Zylinders 3. Sobald der durch die Hilfspumpe 24 erzeugte Flüssigkeitsdruck den in
der Ansaugeleitung 27 herrschenden Druck übersteigt, öffnet sich das Ventil 26 und
führt Flüssigkeit über die Bohrung 32 im Inneren des Ventilträgerkörpers 2 nach.
Gleichzeitig ist der Zylinder 28 der Hilfspumpe 24 mit einem Überdrucksicherheitsventil
33 verbunden, das sich öffnet, sobald der Druck im Inneren des Zylinders 28 der
Hilfspumpe 24 einen bestimmten, vorzugsweise einstellbaren Höchstdruck überschreitet.
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Zur ständigen Überwachung des von der Hilfspumpe 24 erzeugten Flüssigkeitsdruckes
ist an den Zylinder 28 der Hilfspumpe 24 ein Druckmeßgerät 34 angeschlossen.
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Durch die Hilfspumpe 24 wird der Saugeleitung 27 des Zylinders 3 stets
eine solche Flüssigkeitsmenge zugeführt, wie auf Grund des augenblicklich herrschenden
Flüssigkeitsdruckes im Kreislaufsystem 20 Flüssigkeit, insbesondere im Sekundärgetriebe
21, aus dem Flüssigkeitssystem leckt. Diese Leckflüssigkeit läuft über eine Bohrung
35 in den Innenraum des Gehäuses zurück, der, zumindest teilweise, mit Arbeitsflüssigkeit
angefüllt ist. Es wird durch die Erfindung sichergestellt, daß stets der erforderliche
Flüssigkeitsdruck aufrechterhalten wird und keine Unregelmäßigkeiten, z. B. Stöße,
im Antrieb des Ritzels 23 eintreten.