Verfahren zur Beseitigung des auf Leckölverlusten beruhenden Schlupfes hydrostatischer Getriebe und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Beseitigung des auf Leckölverlusten beruhenden Schlupfes hydrostatischer Getriebe und ferner auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Es ist bekannt, bei hydröstatischen Getrieben den auf Leckölverlusten beruhenden Schlupf dadurch zu be seitigen, dass man in die Stellvorrichtung, welche die Hubeinstellung z.
B. des Primärteils (Pumpe) bewerk stelligt, ein vom Betriebsdruck abhängiges Glied, z. B. einen von einer steifen Feder belasteten und vom Be triebsdruck beaufschlagten Kolben, einführt, der bei erhöhtem Betriebsdruck den Primärteil auf grösseren Hub einstellt, auch wenn die Einstellung des eigent lichen Stellzeuges nicht verändert wird. Etwas Ähn liches kann man erreichen, wenn man bei hydrostati schen Getrieben mit regelbarem Sekundärhub durch eine ähnliche Einrichtung bei Druckerhöhung den Sekundärhub verringert.
Diese Einrichtungen sind jedoch nur sehr be schränkt brauchbar, weil die durch das Lecköl be dingten Schlupfverluste eines Getriebes keineswegs nur vom Druck abhängen, sondern z. B. auch sehr stark von der Temperatur. Es ist daher nicht möglich, diese bekannten Einrichtungen so zu justieren, dass sie wirklich den Schlupf beseitigen, um so mehr, als eine überkompensation des Schlupfes, d. h. Drehzahl erhöhung, bei Belastung oft ebenfalls untragbar ist.
Es sind auch Einrichtungen bekannt, bei denen das austretende Lecköl in einem von dem Ölvorrats- behälter getrennten und diesem gegenüber abgedich teten Gehäuse gesammelt und über eine Rückspeise pumpe in den Getriebekreislauf zurückgeführt wird. Hierbei wird aber das Lecköl in die Saugseite des Ölkreislaufes zurückgefördert und dieses Verfahren ist nicht geeignet, den durch Leckölanfall bedingten Schlupf eines hydrostatischen Getriebes zu beseitigen.
Erfindungsgemäss werden diese Nachteile dadurch behoben, dass das an den arbeitenden Getriebeteilen anfallende Lecköl in wenigstens einem für Nieder druck dichten Gefäss gesammelt und über wenigstens eine Rückspeisepumpe in die Druckleitung des Ge triebes zurückgeführt wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfah rens ist dadurch gekennzeichnet, dass von einem Leck- ölgefäss eine Rohrleitung zu einer Rückspeisepumpe führt, wobei deren Auslass mit der Druckleitung des Getriebes verbunden ist.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Die Fig. 1 zeigt ein hydraulisches Axialkolben- getriebe bekannter Art, welches aus den beiden Trieb= teilen 1 und 2 besteht, die in bekannter Weise als Primär- und Sekundärteil (Ölpumpe und Ölmotor) zusammenarbeiten. Hierzu gehört auch das in Fig. 1 eingezeichnete Druckrohr 3.
Sofern es sich um ein Getriebe mit offenem Kreislauf handelt, ist es notwen dig, den Ölbehälter 4, aus welchem der Primärteil 1 über das Saugrohr 5 ansaugt und in welchen der Sekundärteil 2 das entspannte Öl über das Auslass- rohr 6 zurückfördert, von dem eigentlichen Getriebe gehäuse 7, wenigstens für Niederdruck, öldicht zu trennen.
Die Leckölmengen, welche aus den Getriebe teilen einschliesslich etwaiger Undichtigkeiten des Druckrohres 3 austreten, werden infolgedessen in dem Gehäuse 7 zurückgehalten, und sie bewirken dort eine Druckerhöhung, falls sie nicht irgendwo entweichen können.
Lässt man sie in der üblichen Weise einfach in den Ölbehälter 4 zurücktreten, so wird natürlich -die Unterdrucksetzung und allfällige Zersprengung- des Gehäuses 7 durch zurückgestauten Hochdruck vermieden, aber keineswegs der durch die Leckölver- luste bedingte Schlupf des Getriebes beseitigt. Aus dem mindestens für Niederdruck dichten Ge häuse 7 wird gemäss Fig. 1 und 2 durch eine beson dere Rückspeisepumpe 8 Öl entnommen und das Ge häuse wird unter unverändertem niederem Druck ge halten.
Die Rückspeisepumpe 8 fördert dann dieses so gewonnene Lecköl durch den Druckrohranschluss 9 in das Hauptdruckrohr 3 zurück. Hierdurch wird der auf dem Leckölanfall des Getriebes beruhende Schlupf beseitigt. Es ist allerdings nötig, der Rückspeisepumpe 8 einen besonderen Antrieb zu geben, z. B. mittels des Riemens 10 von einer Getriebewelle oder durch eine andere Kraftquelle, wie z. B. ein Elektromotor.
Die Rückspeisung des in einem Gefäss gesammel ten Lecköles ist daher vor allen Dingen geeignet für Getriebe, welche an sich schon nur einen verhältnis mässig geringen Leckölanfall zeigen. Die Rückspeise vorrichtung kann verschieden beschaffen sein. In Fig. 1 ist beispielsweise der offene Hilfsölbehälter 11 vorgesehen, aus welchem die Pumpe 8 so lange und so viel<B>öl</B> absaugt, bis der Flüssigkeitsspiegel in die sem Behälter bis zum Saugrohr 12 dieser Pumpe sinkt. Will man dabei den Eintritt von Luft an dieser Stelle vermeiden, so stehen dafür zahlreiche bekannte Hilfsmittel zur Verfügung, z.
B. ein Schwimmer, wel cher in bekannter Weise die Liefermenge der Pumpe 8 mit dem Absinken des Flüssigkeitsspiegels im Be hälter 11 reguliert.
Anstatt des Behälters 11 mit offenem Flüssigkeits spiegel kann auch eine Membran oder ein Kolben oder eine ähnliche Vorrichtung angebracht werden, welche durch Beeinflussung der Rückspeisepumpe 8 oder ihres Antriebes, z. B. Steuerung eines Elektro motors, ihre Fördermenge dem Leckölanfall im Ge häuse 7 anpasst. Die gleiche Einrichtung kann natür lich auch für Getriebe mit geschlossenem Kreislauf Anwendung finden, vergleiche Fig. 2 und 4, wobei nur darauf zu achten ist, dass die Ansaugöffnungen des Getriebes Öl unmittelbar aus dem Ölbehälter 4 durch die Saugrohre 5 beziehen können. Dabei kann auch in das Saugrohr 5 eine Speisepumpe 13 einge schaltet werden.
Ferner ist darauf zu achten, dass auch etwa vorhandene Entlüftungs- oder Spülventile 14 nicht unmittelbar in das Getriebegehäuse 7 aus blasen, sondern ihr Ö1 in den Ölbehälter 4 zurück führen, denn sonst würde man mit der Rückspeise pumpe 8, die im übrigen wie in Fig. 1 ausgeführt ist, mehr als den wirklichen Leckölanfall des Getriebes in das Druckrohr zurückpumpen und damit Unregel mässigkeiten erzeugen, die meist unerwünscht sind.
Natürlich kann man anderseits eine gewollte Verände rung der Getriebeübersetzung innerhalb des Lei stungsbereiches der Rückspeisepumpe 8 durch Hin einleiten oder Herausführen gewisser Ölmengen aus dem Gehäuse 7 erzielen. Lässt man z. B. in das Ge häuse 7 in Fig. 1, 2 und 4 eine irgendwie vom Be triebsdruck des Getriebes abhängig gemachte Öl menge mit eintreten, so kann man noch druckab hängige und nicht vom Leckölanfall des Getriebes bestimmte Schlupferscheinung des Getriebes beseiti gen. Endlich kann man auch noch die Rückspeise- pumpe 8 so mit einer Druckölquelle, z.
B. einer zwei ten regelbaren Pumpe 15 kuppeln, dass eine gewisse Ölmenge - z. B. dem Leckölanfall in dem Getriebe gehäuse 7 proportionale Zusatzölmenge - in das Druckrohr 3 (Fig. 1) bzw. 19 oder 20 (Fig. 2 und 4) mit eingeführt wird. Damit kann z. B. ein innerer Leckölanfall des Getriebes, welcher nicht nach aussen sichtbar im Gehäuse erscheint, in seiner Einwirkung auf den Schlupf kompensiert werden. Diese Art der Kompensation ist deshalb vorteilhaft, weil sie propor tional dem äusseren Leckölanfall, oder wenigstens von ihm abhängig, eingerichtet werden kann.
Unter inne rem Leckölanfall wird dabei dasjenige Lecköl ver standen, welches von der Druckseite unmittelbar auf die Saugseite des Getriebes übergeht und somit ausser halb der arbeitenden Teile nicht sichtbar ist.
Bei Getrieben mit Getriebeteilen, die zur Haupt sache unter Ausschluss der leichter abzudichtenden Druckrohre je in einem eigenen relativ kleinen Ge häuse untergebracht sind, genügt es häufig, den Leck- ölanfall, welcher im Innern dieses kleinen Gehäuses gewonnen wird, der Rückspeisepumpe 8 zuzuführen und von dort in das Hauptdruckrohr der Anlage zu rückzupumpen. Dabei genügt eine gemeinsame Rück speisung für mehrere derartige Getriebeteile, wenn man ihre Gehäuse mit entsprechenden Rohren oder Schläuchen an die gemeinsame Rückspeisepumpe an schliesst.
Dieses Schlauch- oder Rohrleitungssystem, dessen Druck beispielsweise durch den offenen Öl- spiegel in einem Behälter 16 bestimmt wird (ver gleiche Fig. 4) oder durch eine Membransteuerung der Rückspeisepumpe 8, braucht dabei nur für Nie derdruck ausgeführt zu werden.
Falls bei einem Getriebe bzw. bei seiner Pumpe die Druckseite wechselt, so muss das Lecköl in die jeweilige, den Hochdruck führende Druckleitung zu rückgepumpt werden. Diesem Zwecke dient in Fig. 2 und 4 das automatische Umschaltventil 17. Dieses kann in verschiedenartiger Weise konstruiert werden. Eine mögliche Ausführungsform dieses Ventils zeigt Fig. 3.
Die Kugel 18 wird durch die Druckdifferenz zwischen den Verbindungsrohren 19' und 20' jeweils zur Seite bewegt, so dass der Eintritt des durch Lei tung 21 in das Umschaltventil 17 eintretenden zu rückgepumpten Öls in die Leitung 19', 19 bzw. 20', 20 mit dem niedrigen Druck gesperrt wird, während der Eintritt in die Leitung 20', 20 bzw. 19', 19 mit dem höheren Druck freigelegt wird.
Method for eliminating the slip of hydrostatic transmissions based on leakage oil losses and device for carrying out the method The invention relates to a method for eliminating the slip of hydrostatic transmissions based on leakage oil losses and also to a device for carrying out the method. It is known that the slip due to leakage oil losses due to the slip in hydrostatic gears to be eliminated that one in the adjusting device, which the stroke adjustment z.
B. the primary part (pump) made a dependent on the operating pressure member, z. B. a loaded by a stiff spring and acted upon by the operating pressure piston, introduces, which sets the primary part to a larger stroke at increased operating pressure, even if the setting of the actual union control tool is not changed. Something similar can be achieved if you reduce the secondary stroke in hydrostatic transmissions with adjustable secondary stroke by a similar device when the pressure increases.
However, these facilities are only useful to a very limited extent, because the slip losses of a transmission due to the leakage oil do not depend only on the pressure, but z. B. also very much on the temperature. It is therefore not possible to adjust these known devices in such a way that they actually eliminate the slip, all the more so as an overcompensation of the slip, i. H. Speed increase, which is often unbearable under load.
Devices are also known in which the leaking oil is collected in a housing that is separate from the oil reservoir and is sealed against it and is returned to the transmission circuit via a feedback pump. Here, however, the leakage oil is fed back into the suction side of the oil circuit and this method is not suitable for eliminating the slip of a hydrostatic transmission caused by the occurrence of leakage oil.
According to the invention, these disadvantages are remedied in that the leakage oil accumulating on the working transmission parts is collected in at least one vessel which is tight for low pressure and is fed back into the pressure line of the transmission via at least one return pump.
The device for carrying out the method is characterized in that a pipeline leads from a leakage oil container to a return pump, the outlet of which is connected to the pressure line of the transmission.
Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing.
Fig. 1 shows a hydraulic axial piston transmission of a known type, which consists of the two drive = parts 1 and 2, which work together in a known manner as primary and secondary part (oil pump and oil motor). This also includes the pressure pipe 3 drawn in FIG. 1.
If it is a transmission with an open circuit, it is neces sary to remove the oil tank 4, from which the primary part 1 sucks in via the suction pipe 5 and into which the secondary part 2 returns the relaxed oil via the outlet pipe 6 Transmission housing 7, at least for low pressure, to be separated oil-tight.
The leakage oil, which share from the transmission, including any leaks in the pressure pipe 3, are consequently retained in the housing 7, and they cause a pressure increase there, if they cannot escape somewhere.
If they are simply allowed to step back into the oil container 4 in the usual manner, the pressurization and possible bursting of the housing 7 due to back pressure is avoided, but the slip of the transmission caused by the leakage oil losses is by no means eliminated. From the at least for low pressure Ge housing 7 is shown in FIGS. 1 and 2 by a special return pump 8 removed oil and the Ge housing will keep ge under unchanged low pressure.
The return pump 8 then conveys this leakage oil thus obtained back through the pressure pipe connection 9 into the main pressure pipe 3. This eliminates the slip due to the leakage of oil in the transmission. However, it is necessary to give the return pump 8 a special drive, e.g. B. by means of the belt 10 from a gear shaft or by another power source, such as. B. an electric motor.
The return of the leakage oil collected in a vessel is therefore particularly suitable for gearboxes which in themselves only show a relatively low incidence of leakage oil. The feedback device can be designed in different ways. In Fig. 1, for example, the open auxiliary oil container 11 is provided, from which the pump 8 so long and so much <B> oil </B> sucks until the liquid level in this container sinks to the suction tube 12 of this pump. If you want to avoid the entry of air at this point, there are numerous known aids available, e.g.
B. a float, wel cher in a known manner, the delivery rate of the pump 8 with the drop in the liquid level in the container 11 Be regulated.
Instead of the container 11 with an open liquid level, a membrane or a piston or a similar device can be attached, which by influencing the return pump 8 or its drive, for. B. Control of an electric motor, the flow rate of the leakage oil in the housing 7 adapts. The same device can of course also be used for transmissions with a closed circuit, compare FIGS. 2 and 4, whereby it is only necessary to ensure that the intake openings of the transmission can draw oil directly from the oil tank 4 through the intake pipes 5. A feed pump 13 can also be switched into the suction pipe 5.
It is also important to ensure that any venting or flushing valves 14 that may be present do not blow out directly into the gear housing 7, but instead lead their oil back into the oil tank 4, because otherwise the feed-back pump 8, which is otherwise as shown in FIG 1 is executed, more than the actual oil leakage of the transmission pump back into the pressure pipe and thus produce irregularities that are usually undesirable.
Of course, on the other hand, you can initiate a desired change in the gear ratio within the performance range of the regenerative pump 8 by moving or leading certain quantities of oil out of the housing 7. If you let z. B. in the Ge housing 7 in Fig. 1, 2 and 4 a somehow dependent on the loading operating pressure of the transmission amount of oil made, so you can still pressure dependent and not the leakage of the transmission specific slip phenomenon of the transmission eliminates conditions the return pump 8 is also connected to a pressurized oil source, e.g.
B. a two th controllable pump 15 couple that a certain amount of oil - z. B. the leakage oil in the transmission housing 7 proportional additional oil - is introduced into the pressure pipe 3 (Fig. 1) or 19 or 20 (Fig. 2 and 4). This z. B. an internal leakage oil incidence of the transmission, which does not appear externally visible in the housing, can be compensated in its effect on the slip. This type of compensation is advantageous because it can be set up proportionally to the external leakage oil incidence, or at least dependent on it.
In this case, the leakage oil that passes from the pressure side to the suction side of the transmission and is therefore not visible outside of the working parts is understood to mean the occurrence of internal leakage oil.
In the case of gearboxes with gearbox parts, which are mainly housed in their own relatively small housing excluding the pressure pipes that are easier to seal, it is often sufficient to feed the leakage oil that is obtained inside this small housing to the return pump 8 and to use it there to pump back into the main pressure pipe of the system. A common return feed is sufficient for several such transmission parts if their housing is connected to the common return pump with appropriate pipes or hoses.
This hose or pipe system, the pressure of which is determined, for example, by the open oil level in a container 16 (see FIG. 4) or by a diaphragm control of the return pump 8, only needs to be designed for low pressure.
If the pressure side of a gearbox or its pump changes, the leakage oil must be pumped back into the respective pressure line carrying the high pressure. The automatic changeover valve 17 is used for this purpose in FIGS. 2 and 4. This can be constructed in various ways. A possible embodiment of this valve is shown in FIG. 3.
The ball 18 is moved to the side by the pressure difference between the connecting pipes 19 'and 20', so that the entry of the oil that is pumped back through pipe 21 into the switchover valve 17 into the pipe 19 ', 19 or 20', 20 is blocked with the low pressure, while the entry into the line 20 ', 20 or 19', 19 is exposed with the higher pressure.