Durchlauf-Umschalteinrichtung für hydrostatische Getriebe mit geschlossenem Ölkreislauf Die Erfindung betrifft eine Durchlauf-Umschalt- einrichtung für hydrostatische Getriebe mit geschlos- senem ölkreislauf. Es ist bei diesen.
Getrieben<B>üb-</B> lich, die volle Fördermenge der Füllpumpe dauernd in den Kreislaufzweig geringeren Druckes zu leiten und das nach Abzug der zu ersetzenden Lecköhnenge überflüssige<B>öl</B> an einer anderen Stelle desselben Kreislaufzweiges Über ein Fül"ldruckregdlventi.1 wieder abliessen zu lasseii. Man bezweckt mit dieser Anord nung, ausser der Aufrechterhaltung einer gewissen Druckhöh-e,
auch in dem momentan nicht vom Ar- beits#druck belasteten Zweig des Kreislaufes eine ge wisse Kühlung des öles im Getriebeölkreislauf zu erreichen.
Dabei ist eine Anordnung besonders vorteilhaft, bei welcher die Druckseite der Füllpumpe mit jeder der beiden, ölkreiszweigleltungen unter Dazwischen- schaltung <B>je</B> eines in die Zweigleitung öffnenden Rückschlagventils verbunden ist.
Dadurch fliesst das von der Füllpumpe geförderte<B>öl</B> stets selbsttätig je- wells der Zweigleitung zu, welche momentan vom Arbeitsd-ruck entlastet ist, während der erhöhte<B>Öl-</B> druck der anderen Zweigleitung das zugeordnete Rückschlagventil der Füllekung schliesst und somit kein ölverlust bzw. Kurzschluss zwischen den beiden Zweigleitungen entstehen kann#.
Die Ableitung der nach Deckung der Leckölver- luste im Kreislauf überflüssigen Füllölnienge ge schieht über ein besonderes hydraulisches Schalt gerät, dessen Aufgab.- es ist, selbsttätig so zu schalten, dass das überflüssige Füllöl stets aus dem unbelasteten Kreislaufzweig einem Fülldruck-Regelyentil zu- und über dieses abfliessen kann.
Das Schaltorgan des eben erwähnten Schaltgerätes bestand, bisher aus einem in einer Bohrung geführten Steuerkolben, dessen eine Stirnseite vom öldruck der einen und dessen andere Stirnseite vom öldruck der anderen Zweigleitung des Getriebeölkreises. be- aufschlagt wird.
Ein Druckunteirschied in den Zweig leitungen bewirkte eine entsprechende Verschiebung des Steuerkolbens in die eine oder andere Endlage, und passende Schlitze, Kanäle oder dergleichen des Steuerkolbens in Verbindung mit zweckentsprechen den Steueröffnungen der Führungsbehrung sorgten dafür, dass dadurch jeweils eine Verbindung zwischen der Zweigleitung geringeren Druckes mit dem Füll- druckregelWentil hergestellt wurde.
Die beschriebene Schalteinrichtung zeigt<B>jedoch</B> in deir Praxis den Nachteil einer gewissen Unempfind" lichkeit, die darin besteht, dass die selbsttätige Um schaltung nicht wie, erwünscht nur vom Vorzeichen und Wert des Differenzdruckes zwischen den Zweig leitungen, sondern ausserdem noch von der jeweiligen Umlaufnienge pro Zeiteinhelt im Getriebeölkreis be# einflusst wird.
Die Ursache dieses Nachtelles liegt darin, dass M einer vom Gleichdruck und von der Umlaufmenge <B>-</B> Null ausgehenden Änderung der Umlaufmenge letztere zunächst über die Schalteinrichtung und das Fülldruckregolventit entweichen kann. Das hat zur Folg,--, dass bis zu einer gewissen Umlaufmenge im Getriebeölkreis die starre Koppelung zwischen der hydraulischen Pumpe und dem hyraulischen Motor fehlt und beispielsweise letzterer nicht genau auf den Beginn der Förderung dieser Pumpe anspricht.
Mit von Null aus zunehmender Umlauföhnenge pro Zeiteinheit im Getriebeölkreis lässt der Drossel- .1 erkanäle der Schalteintricht.ung w iderstand der Steu und des Fülldruckre-eiventils einen Druckanstieg in der jeweils druckbälasteten Zweigleitung und die Bitl- dung des zur,selbsttätigen,
Durchführung der Schalt- bewegun#g des Steuerkolbens notwendigan Mindest- differenzdruckes zu. Sobald dieser dann schliesslich anspricht, muss die bisher unerwünscht aus dem Kreislauf entweichende Öhnenge den gewünschten Weg zum Motor usw. nehmen, was dann z. B. einen ruckarti,gen Anlauf desselben bewirkt.
Der Erfindung liegt in erster Linie die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu. beseitigen. bzw. Mittel aufzuzeigen, welche auch bei kleinster Anlaufförder menge eine starre Kopplung zwischen Pumpe und Motor sichern.
Dazu wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, in die hydraulischen Verbindungen zwischen den Zweig leitungen und einem Ablauf, der z. B. von einem Fülldruckregehventil beherrscht sein kann,<B>je</B> ein Druckmindervent1,1 einzuschalten, dessen Druck abfall mindestens dem zum selbsttätigen Umschalten der Schalteinrichtung notwendigen Druckunterschied zwischen den beiden Zweigleitungen entspricht.
Durch diese Vorkehrung wird beispielsweise bei ,einer Einrichtung mit Steuerkolben und nachgeschal tetem Fülldruckregelventil der unerwünschte Ab- fluss von<B>öl</B> bei von Null ansteigender Fördermenge <B>C g</B> vollständig beseitigt, da derselbe ja zuerst dias Druck- mindervent,il passieren müsste, der eingestellte Dtruck des Druckminderventils aber sofort die eine Stirn seite des Steuerkolbens der Schalteinrichtung belastet,
dessen Schaltbewegung einleitet und schliesslich so fort die sinngemäss vollständige Unterbrechung der Verbindung der Druckzweigleitung mit dem Füll- druckregelventil auslöst.
Der vorgenannte Steuerkolben soll naturgemäss leicht verschiebbar sein, um auch bei betriebsgebun denem, schnellem Wechseln des Vorzeichens des zwi schen den beiden Zweigleitungen bestehenden Diffe renzdruckes ohne merkliche Verzögerung anzuspre chen. Damit muss aber beim Steuerkolben eine ge wisse, die Leckölverluste des Getriebes vermehrende Undichtheit in Kauf genommen werden.
Um dies zu vermeiden, ist es vorteilhaft, den, bis her verwendeten Steuerkolben durch zwei Steuer ventile zu ersetzen, die so miteinander gekoppelt sind, dass das jeweils sich schliessende Ventil stets das an dere Steuerventil zwangläufig öffnet und während des Steuervorgganges bzw. in Zwischenschaltungen stets beide Ventile geöffneit sind.
Diese Ventile sollen in Richtung ihrer Schliess bewegung<B>je</B> vom<B>öl</B> in der zugehörigen Zweigleitung ihren Bewegungsimpuls, erhalten und müssten dem zufolge einen pwissen, Drosseiwiderstand aufweisen.
Es kann in jedes der beiden Schaltventile selbst das bereits vorgeschlagene Druckminderventil, eingebaut werden, und zwar derart, dass der Durchflusswider- stand nennenswert nur vom Druckminderventil be stimmt wird und dass dieser so abgestimmt ist, dass er in allen FäHen ausreicht, das hierbei kolbenähn lich vom öldruck angetriebene Schaltventil zu be wegen.
Auch lässt sich eine Veremfachung und Steigerung der BetriebssichDrheit der Durchlauf-Umschaltein- richtung noch dadurch erreichen, dass die in den Steuerventilen angeordneten Druckminderventile so gestaltet und bemessen werden, dass sie geeignet sind, auch den gewünschten Fülld#ruck zu sichern. Das eingangs erwähnte nachg"eschaltete und den Fülldruck auf die gewünscht-.
Höhe regelnde b#.-sondere Füll- druck-Regelvent.11 kann dadurch ganz weggelassen werden. Die Druckminderventile der beiden Steuer ventile sind dann unter sich gleich ausgeführt und auf gleichen, Druck eingestellt.
Auf eine besondere Ver- stellbarkeit der Druckminderventile kann erfahrungs gemäss verzichtet und, dieselben für einen bestimmten öffnungsdruck g bzw. Druckabfall fest ausgelegt wer- den. Der bereits angedeutete Wegfall des besonderen Fülldruckre-elven#tils ergibt eine Verbilligung und Vereinfachung,
welche durch die verstärkte Ausfüh rung der beiden Druckminderventile kaum bzeinflusst wird. Ferner ist, wenn die beiden, Steuerventife, mit ihrem zylindrischen Schaft in der zugeordneten Boh- run- der Durchlauf-Umschalleinrichtuno, passend ge führt sind, bei keinem Betriebszustand bzw. Betriebs umstand ein unerwünschtes Abfliessen von<B>Öl</B> aus dem Kreislauf möglich, und der vom abfliessenden<B>Öl</B> stets zu überwindende Fülldruck bewirkt in den Steuerventilen selbst sehr hohe Steuerimpulse,
wo durch die sichere Funktion der ganzen Durchlauf- einrichtung sehr begünstigt wird.
<B>C</B> Auf diese Weise ist es, nun möglich, den Um schaltvorgang vom Einfluss der Fördermengge pro Zeiteinheit, im Getrieb,-ölkreis vollständig zu befreien und dadurch die gewünschte exakte Steuerung des Getriebes bei allen betrieblichen Umständen zu sichern.
In den Zeichn#ungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. <B>1</B> eine Durchlauf-Umschalteinrichtung mit einem Schema dies Olkreislaufes, Fig. 2 ein anderes AusführungsbeIspiel der Durchlauf-Umschafteinrichtung. Gleichwirkende Teile haben in den Figuren die gleichen Bezeichnungen erhalten.
Das in Fig. <B>1</B> dargestellte hydrostatische Getriebe mit geschlossenem ölkreislauf besteht aus einer Pumpe P und einem Motor M, welche über Zweig leitungen<B>1</B> und la untereinander verbunden sind. Eine von der Pumpenwelle oder gesondert angetrie bene Zahnrudpumpe 2 saugt aus einem ölvorrat <B>3</B> über eine Leitung 4<B>öl</B> an und drückt dasselbe in Lei tungen<B>5</B> und 5a, welche über Rückschlagven#tile <B>6</B> und 6a an die Zweigleitungen<B>1</B> bzw. la angeschlos sen sind.
Weitere Verbindungsleitungen<B>7</B> und 7a führen von den beiden Zweigleitungen <B>1</B> und la zu einer Umschalteinrichtung, in deren Gehäusc. <B>8</B> in gleicher Achsflucht und einander gegenüberliegend zwei Schaltventile<B>9</B> und 9a leicht verschiebbar<B>ge-</B> führt sind. Die Schaltvenvile <B>9</B> und 9a besitzen auf den einander zugekehrten Seiten<B>je</B> einen Mittelzap fen<B>10</B> und 10a, dessen Länge so bemessen ist, dass jeweils das sich schliessende Schaltvenfil gleichzeitig das Gegenventil aufstösst.
In der gezeigten Mittelstellung sind beide Schalt- veneile <B>9</B> und 9a geöffnet. Im Hohlraum der beiden Schaltventile<B>9,</B><I>9a</I> ist<B>j</B>e ein aus Feder<B>11</B> und Kugel 12 bestehendes Druckminderventileingebaut, welches ein Durchströmen des Schaltventils erst bei einem Druckgefälle, zulässt, welches genügt, das betreffende Schaltventil kollbenähnlich geigen seinen Ventilsitz zu verschieben.
Der Verbindungskana;1 <B>13</B> des Gehäuses<B>8</B> besitzt eine Seitenbohrung 14, durch welche ein Abfluss des Öles nur unter einem Öldruck geschehen kann, der durch ein über eine in ihrer Spannung einstellbare Ventilfeder<B>15</B> auf den gewünschten Fülldruck vor gespanntes Fülldruckregelvenitil <B>16</B> kontrolliert wird. Vom Fülldruckregeiventil <B>16</B> aus fliesst das entwei chende<B>Öl</B> über eine Soitenbohrun- <B>17</B> und gegebe nenfalls übernicht dargestellte weitere Leitungen zum Ölvorrat <B>3</B> zurück. Für den Ölvorrat kann eine Kühl vorrichtung vorgesehen, sein.
Die beiden Schaltventile <B>9,</B> 9a und auch das Fülldruckregelventil <B>16</B> besitzen Bohrungen,<B>18,</B> welche "eine Verbindung des Ventil hohlraumes, mit der kegelförmigen Stirnseite her stellen.
Die Wirkungsweisc des beschriebenen Erfin- dungsbeispieles ist folgf,#nde: Entstehit im Betrieb ein Druckgefälle z. B.
von der Zweigleitung<B>1</B> gegen die Zweigleitung la, so wirken die beiden Schaltventille in der gezeichneten Stellung bei geschlossenen Druck- rninderventilen zunächst als Kolben, wodurch das Schaltventil<B>9</B> sich gegen das Schaftventil 9a ver schiebt, dieses öffnet und schliesslich durch Anlage an seinem Ventfl, sitz im Gehäuse<B>8</B> den,
weiteren ö1- abfluss aus Zweigleitung <B>1</B> über Leitung<B>7</B> unterbin <B>det.</B> Gleichzeitig hat der höhere Druck in dei Zweig leitung<B>1</B> das Rückschlagventil <B>6</B> geschlossen und die Zahnradpumpe 2 fördert ihr<B>Öl</B> über das Rückschlag- ventil 6a in die.
Zweiglieitung la. Die Fördermenge der Füllpumpe 2 ist so bemessen, dass auch bei gröss ter auftretendeir L-eckölmenc">e noch ein gewisser Über- schuss an Füllöl im Getriebekreislauf auftritt, der schliesslich über Leitung 7a, das Druckminderveneil im Kolben 9a und die Bohrungen<B>18, 13,</B> 14 in sol cher Menge durch das FW,,-1,diruckre#zelventiil <B>16</B> ab strömt,
dass in der Zweigleitung la stets der gleich mässige Fülldruck eingeregelt wird.
Sobald nun die Druckdiffereinz zwischen den Zweigleitungen<B>1,</B> la ihr Vorzeichen wechselt, das heisst durch Einflüsse vom Motor her oder durch einen Wechsel der Förderrichtung der Pumpe der höhere Druck in der Zweigleltung la auftritt, so stösst das infolge seines -eingebauten Drucknunder- ventils 12 als Kolben wirkende Schaltventil 9a zu nächst das Schaltventil<B>9</B> auf und sitzt dann auf sei nem eigenen Ventilsitz auf.
Während nun das durch laufende Füllölaus der Zweigleitung<B>1</B> über Leitung <B>7,</B> Schaltventil<B>9</B> und Fülldruckregelventil <B>16</B> zum ölvorrat <B>3</B> abfliesst, ist der Abfluss durch Leitung 7a vollkommen gesperrt. Gleichzeitig schliesst der er höhte Öldruck in Zweigleitung la das Rückschlag- ventil 6a und das von der Zahnradpumpe 2 geför- derte <B>Öl</B> fliesst übei Rückschlagventil <B>6</B> in die Zweig- leItung <B>1.</B>
Um das Wesen der Erfindung besonders deutlich zu machen, sei bemerkt, dass, wenn z. B. die Druck- minderventile 12 aus den Schaltvenälen, <B>9,</B><I>9a</I> ent fernt wür & n, die gezeigte Umschalteinächtung sofort gegenübe-r den bekannten Einrichtungen den grössten Teil ihrer Vorteile verlieren würde.
Würde dann bei spielsweise sich in Zweigeitung <B>1</B> ein erhöhter Druck bilden, wollen, so würden die beiden Schaltventär, <B>9,</B> 9a bei kleinem Druckgefällc überhiauptnicht reagle- ren bzw. sich erst dann in Bewegung setzen, wenn der Durchflusswiderstand des zunächst abströrmenden Drucköles mit zunehmendex Abflussmenge, die zum Schalten der Schaltvenfile <B>9,
</B> 9a notwendige Druck- diffe,renz erzeugt, welche den zum Verschieben der Schaltventile notwendigen Schilb ergibt. Wenn der Schaltvorgang dann eintritt, so muss schlagartig das bisher abströmende DrLieköl zusätzlich vom Motor aufgenommen werden und hat dann dort die un erwünschte ruckartige Drehzahländerung zur Folge.
Gleichgültig, ob das Umschalten durch Ventile oder durch einen Steuerkolben eirfolgt, könnten<B>je-</B> weils die Druckmindervenfile auch gesondert von jenen Ventilen bzw. vom Stieuerkolben angeordnet sein.
In Fig. 2 sind im Gehäuse<B>8</B> bzw. indessen, zy- lind,rischen Bohrungen,<B>19 die</B> beiden Schaltventile<B>9</B> und 9a weitgehend öldicht axialbeweglich geführt und stehen über die Mittelzapfen<B>10</B> und 10a so gegen einander, dass das jeweils sich schhiessende, Sch#alt- ventil stets das gegenüberliegend-,
Schaltventil zwang- läufig aufstösst bzw. danach offenhält. Solange die beiden Zweige des Druckölkreislaufesgleichen Druck aufweisen, ist es statisch unbestimmt und gleichgültig, durch welches der Schaltventile <B>9</B> und 9a das über- ischüssige <B>Öl</B> abfliesst.
Sobald aber im Zweig<B>7</B> oder 7a ein überdruck auftritt, so wirkt- das Schaltventil <B>9</B> bzw. 9a zuniächst als Kalben, indem<B>der</B> Durchfluss des Öles durch dasselbe wegen eines dort eingesetz ten, aus Ventilsitzplatte 20 und Ventilplatte 21 sowie Druckfe,der <B>11</B> bestehenden DruckminderventlIes erst dann möglich ist, wenn, die Druckdifferenz dem ein gestellten Fülfidruckentspricht. Dementsprechend be kommt das Schaltventil, als Kolben wirkend, einen Axialschub,
der der jeweiligen Druckdifferenz zwi schen den beiden Zweigen mal der Querschnitts- fl,äche der das Schaltventil führenden Gehäuseboh# rung <B>19</B> entspricht.
Nachdem das mit höherem Kreislaufdruck be lastete Schaltventil (z. B.<B>9)</B> einen Schliesshub voll endet und dabei über die Mittelzapfen<B>10</B> und 10a das gegenüberliegende Schaltventil 9a geöffnet hat, wobei es sich, mit seinem Kegel gegen den, ihm zu geordneten, Ventilsitz 22 des Gehäuses<B>8</B> gelegt hat, ist jeglicher Abfluss von Kreislauförl über dieses Ven til her bei jedem Druck verhindert.
Dagegen ist bei dem gegenüberliegenden und geöffneten Schaltventil <I>9a</I> der öldurchfluss am Ventilsitz 22 möglich und so mit auch der Abfluss von Kreislauföl nach überwin- dung des Widerstandes seines auf den gewünschten Füllöldruck eingestellten DruckmInderventils.
Das Druckminderventil beider Schahventile ist durch einen Spmngring <B>23</B> gesichert und Nuten 24 am Umfang der V-entilplatte, 21 lassen jeweils bei vom Plansitz abgehobener Stellung derselben, das<B>Öl</B> aus der Leitun- <B>7</B> bzw. 7a in das Innere des Schalt,- ventils <B>9</B> bzw. 9a und von dort über die Bohrungen <B>18</B> den Durchgang beim Ventilsitz 22 und schliesslich ,durch die Ablaufleitung<B>17</B> abströmen.
Die Bohran- gen <B>19</B> des Gehäuses<B>8</B> der Durchlauf-Umschaltein- richtung werden nach aussen durch eingesehraubte und gleichzeitig dem Anschluss an den, ölkreislauf dienende Doppelgewindestutzen <B>25</B> abgeschlossen.