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Die Erfindung geht aus von einem hydrostatischen Antrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Hydrostatische Antriebe werden insbesondere als Fahrantriebe eingesetzt und können mehrere Hydromotoren aufweisen, um mehrere Achsen oder mehrere Räder einzeln antreiben zu können.
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Um beim Auftreten mangelnder Traktion ein Durchrutschen eines Rades zu verhindern bzw. eine Synchronisation der Drehzahlen der einzelnen Räder zu erreichen, ist es bekannt Hydromotoren zweier Räder in Reihe zu schalten, d.h. den Druckmittelausgang des ersten Hydromotors mit dem Druckmitteleingang des zweiten Hydromotors über eine Kopplungsleitung zu verbinden. Sind die Schluckvolumina der Hydromotoren gleich, stellt sich an beiden Hydromotoren die gleiche Drehzahl ein, da durch beide Hydromotoren derselbe Druckmittelstrom gefördert wird.
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Schlupft beispielsweise ein mit dem ersten Hydromotor verbundenes Rad aufgrund mangelnder Traktion, so wird das an diesem Hydromotor überschüssige Drehmoment über die Kopplungsleitung auf den zweiten Hydromotor übertragen. Der erste Hydromotor „stützt“ sich dadurch am zweiten Hydromotor ab, sofern die Traktion am Rad des zweiten Hydromotors dazu ausreicht. Das Drehmoment wird vom schlupfenden Rad auf das Rad mit Traktion übertragen. Mit dieser Lösung geht dem Fahrantrieb vergleichsweise wenig Antriebsmoment aufgrund von Schlupf eines Rades verloren.
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Die Reihenschaltung kann als Sperre bezeichnet werden. Im Falle der Quersperre sind die Hydromotoren zweier Räder einer Achse, im Falle der Längssperre die Hydromotoren zweier Räder einer Antriebskette bzw. verschiedener Achsen in Reihe geschaltet.
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Antriebskonzepte in Reihe geschalteter Hydromotoren haben verglichen mit parallel geschalteten Hydromotoren einen schlechteren Wirkungsgrad. Eine Ursache sind kleinere Druckdifferenzen, die sich an den in Reihe geschalteten Hydromotoren ergeben. Der Druckmitteleingang eines stromaufwärtigen ersten Hydromotors ist mit Hochdruck beaufschlagt, der Druckmittelausgang des stromabwärtigen Hydromotors ist dem Niederdruck zugeordnet. In der Koppelleitung zwischen diesen beiden Hydromotoren stellt sich ein Druck mittleren Niveaus, der sogenannte „Backpressure“ ein. In der Folge weisen beide Hydromotoren zwischen ihrem Druckmittelein- und -ausgang verglichen mit der Parallelschaltung eine kleinere Druckdifferenz auf, was zu einem insgesamt kleineren Gesamtdrehmoment des Fahrantriebes führt. Somit ist der Wirkungsgrad des Antriebes gegenüber der Parallelschaltung verringert.
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Da stark verschlechterte Traktionsverhältnisse nur vergleichsweise selten beispielsweise im Geländeeinsatz oder im Winter auftreten, ist es vorteilhaft die Antriebsenergie in der Regel auf nur ein Rad oder nur eine Achse zu beschränken und nur im Falle mangelnder Traktion ein weiteres Rad oder eine weitere Achse zuzuschalten.
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Dies greift die
DE 10 2006 058 802 A1 zur Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades auf und zeigt einen hydrostatischen Mehrmotorantrieb mit Einzelhydromotoren, bei der stromabwärtig gelegene in Reihe geschaltete Hydromotoren über eine Umgehungsleitung, eine Ventileinheit und eine Mindestdruckhalteeinrichtung in den Leerlauf schaltbar sind. Die Mindestdruckhalteeinrichtung bewirkt dabei im Leerlauf einen vergleichsweise niedrigen Druck am Druckmitteleingang des stromabwärtigen Hydromotors, so dass dieser nur eine geringe Antriebsleistung aufweist, die gerade so groß ist, dass seine Eigenhemmung überwunden ist. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass im Vierradbetrieb weiterhin der Wirkungsgrad verringert ist.
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Die
EP 0 547 947 B1 zeigt einen hydrostatischen Fahrantrieb mit zwei Achsen an denen jeweils zwei Räder von Hydromotoren angetrieben werden. Die Räder der einen Achse werden hierbei jeweils von einem Doppelhydromotor und die Räder der anderen Achse von einem Einzelhydromotor angetrieben. Die Doppelhydromotoren sind hierbei hydraulisch parallel angeordnet, wobei einer der Hydromotoren der Doppelhydromotoren in Reihe zu einem jeweiligen Einzelhydromotor der anderen Achse geschaltet ist. Die Doppelhydromotoren weisen jeweils zwei Gruppen hydrostatischer Arbeitsräume auf, die mechanisch gekoppelt sind. Jede der Gruppen hat einen Druckmittelein- und -ausgang. Dadurch ist es möglich, das (Schluck-)Volumen der Doppelhydromotoren zu teilen und eben einen dieser Hydromotoren mit einem Einzelhydromotor hydraulisch in Reihen zu schalten. Bei auftretenden Schlupf eines Rades bleibt aufgrund der sich hydraulisch gegenseitig stützenden Hydromotoren eine Traktion des Fahrantriebs zumindest teilweise erhalten. Allerdings kann ein Durchdrehen der Räder möglich, wenn bei auftretenden Schlupf das die Hydromotoren antreibende Druckmittel über Druckbegrenzungsventile abströmt.
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Die
EP 1 420 973 B1 offenbart einen hydrostatischen Fahrantrieb, bei dem vier Räder vorgesehen sind, wobei ein jeweiliges Rad mit Doppelhydromotoren angetrieben ist. Ein jeweiliger Hydromotor der Doppelhydromotoren ist dann in Reihe mit einem jeweiligen anderen Hydromotor eines anderen Doppelhydromotors geschaltet.
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Nachteilig bei diesen Lösungen ist, dass die Anordnung und hydraulische Verbindung von Doppelhydromotoren vorrichtungstechnisch äußerst aufwendig ist.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen hydrostatischen Antrieb zu schaffen, der vorrichtungstechnisch einfach aufgebaut ist, als Fahrantrieb ein Durchdrehen einzelner oder mehrerer Räder im Wesentlichen verhindert und bei einem Durchdrehen einzelner oder mehrerer Räder eine Traktion zumindest teilweise aufrecht erhält.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch einen hydrostatischen Antrieb gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Erfindungsgemäß hat ein hydrostatischer Antrieb, insbesondere ein Fahrantrieb, eine Hydropumpe als Druckmittelquelle, mit der zumindest zwei Verbraucher, insbesondere mit jeweils einem Rad eines Fahrzeugs verbundene Hydromotoren, insbesondere in einem geschlossenen hydraulischen Kreislauf, angetrieben sind. Stromabwärts der Hydropumpe ist ein Stromteiler vorgesehen, der einen von der Hydropumpe geförderten Druckmittelvolumenstrom in zwei Teilströme aufteilt. Ein jeweiliger Ausgang des Stromteilers ist dabei mit einem jeweiligen Eingang eines Hydromotors verbunden, wodurch ein jeweiliger Hydromotor lastdruckunabhängig mit einem vorbestimmten Teilvolumenstrom versorgt ist. Stromabwärts der Hydromotoren und stromaufwärts der Hydropumpe ist ein weiterer Stromteiler vorgesehen, der die Teilvolumenströme der Hydromotoren summiert. Hierzu ist ein jeweiliger Eingang des weiteren Stromteilers mit einem Ausgang eines jeweiligen Hydromotors verbunden. Die Hydropumpe kann hierbei durchschwenkbar sein, wobei dann die Stromteiler jeweils derart ausgestaltet sind, dass sie sowohl im Betriebszustand summieren als auch im Betriebszustand teilen arbeiten können.
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Diese Lösung hat den Vorteil, dass beispielsweise bei einem Schlupf eines der von den Hydromotoren angetrieben Rädern die Teilvolumenströme der Hydromotoren durch die Stromteiler erhalten bleiben, wodurch ein Durchdrehen der Hydromotoren mit geringem vorrichtungstechnischen Aufwand vermieden ist.
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Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind drei Hydromotoren vorgesehen. Der weitere Hydromotor teilt sich hierbei einen Ausgang des stromabwärts der Hydropumpe angeordneten Stromteilers mit einen der Hydromotoren und teilt sich einen Eingang des stromaufwärts der Hydropumpe angeordneten Stromteilers mit dem jeweils anderen Hydromotor. Durch diese Anordnung wird bei einem Schlupf eines von den sich einen Ausgang des Stromteilers teilenden Hydromotoren angetriebenen Rades die durch die diese Hydromotoren strömenden Teilvolumenströme weitestgehend aufrecht erhalten, wodurch ein Durchdrehen des das Schlupf aufweisende Rad antreibenden Hydromotors mit geringen vorrichtungstechnischen Aufwand verhindert ist. Des Weiteren wird hierdurch eine Traktion des Antriebs zumindest teilweise aufrecht erhalten. Im Gegensatz dazu sind im Stand der Technik, beispielsweise in der
EP 0 547 947 B1 vorrichtungstechnisch äußerst aufwendig Doppelhydromotoren notwendig, bei denen jeweils ein Hydromotor eines Doppelhydromotors in Reihe mit einem Einzelhydromotor geschaltet ist. Da der erfindungsgemäße Antrieb keine Doppelhydromotoren aufweist, bei denen ein jeweiliger Hydromotor in Reihe zu einem Einzelhydromotor geschaltet ist, ist dessen Gesamthubraum seiner Hydromotoren bei gleicher Leistung geringer. Des Weiteren ist eine geringere Anzahl von Druckleitungen zum Verbinden der Hydromotoren bei dem erfindungsgemäßen Antrieb notwendig, wodurch ein Montageaufwand stark vermindert ist. Des Weiteren ist der Wirkungsgrad beim Anfahren und im Betrieb des Antriebs im Vergleich zum Stand der Technik mit einer Reihenschaltung verbessert.
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Mit Vorteil hat der Antrieb vier Hydromotoren, wobei sich jeweils zwei Hydromotoren einen Ausgang des stromabwärts der Hydropumpe angeordneten Stromteilers teilen. Die sich einen Ausgang teilenden Hydromotoren sind dann ausgangsseitig an unterschiedlichen Eingängen des stromaufwärts der Hydropumpe angeordneten Stromteilers angeschlossen. Die Hydromotoren sind somit diagonal aufgeteilt. Diese Lösung hat den Vorteil, dass bei einem Schlupf von beispielsweise einem oder zwei von den Hydromotoren angetriebenen Rädern eine Traktion aufgrund der sich durch den Schlupf einstellenden Druckverhältnissen im hydrostatischen Antrieb zumindest teilweise erhalten bleibt. Die Traktion wird dann von den die Räder ohne Schlupf antreibenden Hydromotoren aufrechterhalten. Beträgt ein Lastdruck der Hydromotoren vor dem Schlupf maximal die Hälfte des maximalen Systemdrucks, der beispielsweise durch Druckbegrenzungsventile begrenzt ist, so kann die Traktion durch die sich einstellenden Druckverhältnisse sogar vollständig erhalten bleiben.
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Zur Druckbegrenzung eines Systemdrucks eines hydrostatischen Antriebs ist jeweils ein zu einem Tank sich öffnenden Druckbegrenzungsventil zwischen einem jeweiligen Ausgang des stromabwärts der Hydropumpe angeordneten Stromteilers und der an diesen angeschlossenen Hydromotoren und zwischen einem jeweiligen Eingang des stromaufwärts der Hydropumpe angeordneten Stromteilers und der an diesem angeschlossenen Hydromotoren angeschlossen.
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Zur Versorgung des hydrostatischen Antriebs mit zusätzlichem Druckmittel ist eine Speisepumpe vorgesehen. Mit diesem ist Druckmittel von einem Tank über Speiseleitungen in den hydraulischen Kreislauf förderbar. Eine jeweilige Speiseleitung ist hierbei über ein sich in Druckmittelströmungsrichtung weg von der Speisepumpe sich öffnendes Nachsaugventil beziehungsweise Rückschlagventil zwischen einem jeweiligen Ausgang des stromabwärts der Hydropumpe angeordneten Stromteilers und der an diesem angeschlossenen Hydromotoren und zwischen einem jeweiligen Eingang des stromaufwärts der Hydropumpe angeordneten Stromteilers und der an diesem angeschlossenen Hydromotoren angeschlossen.
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Zur Umgehung eines oder beider Stromteiler kann parallel zu diesem ein Bypassventil angeordnet sein, mit denen eine direkte Druckmittelverbindung zwischen der Hydropumpe und den Hydromotoren steuerbar ist.
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Ein Ventilschieber eines jeweiligen Bypassventils kann auf einfache Weise in Richtung seiner Öffnungsstellung vom Druckmittel zwischen dem Nachsaugventil und der Speisepumpe und in Richtung seiner Schließstellung von einer Federkraft einer Ventilfeder beaufschlagt sein. Die Speisepumpe kann hierbei von der Hydropumpe des Antriebs angetrieben sein, wobei eine Verschwenkeinheit der Hydropumpe dann auf übliche Weise einen Verschwenkwinkel in Abhängigkeit vom sich zwischen dem Nachsaugventil und der Speisepumpe einstellenden Druck einstellt.
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Alternativ kann der Ventilschieber eines jeweiligen Bypassventils in Richtung seiner Schließstellung mit einer Verstellkraft eines elektrischen Aktuators und in Richtung seiner Öffnungsstellung von einer Federkraft einer Ventilfeder beaufschlagt sein.
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Mit Vorteil kann ein Schalter zum Ein- und Ausschalten des elektrischen Aktuators vorgesehen sein. Der Schalter ist dann beispielsweise bei einem bestimmten Schwenkwinkel eines Gaspedals eines die Hydropumpe antreibenden Motors, insbesondere Verbrennungsmotors, betätigbar, wodurch bei einer Betätigung dann der Aktuator ein- oder ausgeschaltet ist. Hierdurch sind die Stromteiler somit bei einer vorbestimmten Stellung des Gaspedals des die Hydropumpe antreibenden Motors ein- oder ausgeschaltet. Alternativ oder Zusätzlich kann die Betätigung des Schalters in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel eines Lenkzylinders einer Lenkung eines den hydrostatischen Antrieb aufweisenden Fahrzeugs abhängen.
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Als Stromteiler kann beispielsweise ein hydraulisches Stromteilventil, eine hydraulische Außenzahnradmaschine oder eine LUDV-Steuerung vorgesehen sein.
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Vorteilhafter Weise kann die Hydropumpe zur Umkehrung einer Drehrichtung der Hydromotoren durchschwenkbar ausgestaltet sein, wobei ein jeweiliger Stromteiler sowohl im Betriebszustand summieren, als auch im Betriebszustand teilen einsetzbar ist.
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Mehrere Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs werden im Folgenden anhand von Zeichnungen erläutert.
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Es zeigen
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1 ein Schaltbild eines hydrostatischen Antriebs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
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2 ein Schaltbild des hydrostatischen Antriebs gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und
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3 ein Schaltbild des hydrostatischen Antriebs gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
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Das erfindungsgemäße Konzept ist insbesondere bei hydrostatisch angetriebenen Maschinen mit geschlossenem Kreislauf einsetzbar, wobei ein Anwendungsschwerpunkt bei rotatorischen Antrieben, beispielsweise Fahrantrieben, Windenantrieben oder Bandantrieben liegt.
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Gemäß 1 hat ein hydrostatischer Antrieb 1 eine Druckmittelquelle in Form einer Hydropumpe 2, über die vier Hydromotoren 4, 6, 8 und 10 antreibbar sind. Der Antrieb 1 ist als Fahrantrieb für ein Fahrzeug ausgebildet, weshalb ein jeweiliger Hydromotor 4 bis 10 ein Rad antreiben kann. Die in der 1 oberen Hydromotoren 4 und 6 sind dabei auf einer ersten Achse und die unteren Hydromotoren 8 und 10 auf einer zweiten Achse des Fahrzeugs angeordnet. Die Hydropumpe 2 bildet zusammen mit den Hydromotoren 4 bis 10 einen geschlossenen hydraulischen Kreislauf, wobei mit der Hydropumpe 2 in zwei Richtungen Druckmittel förderbar ist.
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Die Hydropumpe 2 hat einen ersten und zweiten Pumpenanschluss P1 und P2, wobei an diesen jeweils eine Pumpenleitung 12 beziehungsweise 14 angeschlossen ist. Die Pumpenleitung 12 ist mit einem ersten Stromteiler 16 verbunden, der gemäß einem vorbestimmten Verhältnis einen Druckmittelvolumenstrom in gleiche oder unterschiedliche Teilvolumenströme teilt oder Teilvolumenströme summiert, je nachdem in welcher Richtung der Stromteiler 16 durchströmt ist. Ein Aufbau des Stromteilers 16 ist unten stehen näher erläutert.
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An den Stromteiler 16 sind zwei die Teilvolumenströme führende Arbeitsleitungen 18, 20 angeschlossen. Die Arbeitsleitung 18 verzweigt sich und ist mit einem Arbeitsanschluss A1 eines jeweiligen in der 1 unteren Hydromotors 8 und 10 verbunden. Die sich verzweigende Arbeitsleitung 20 wiederum ist mit einem Arbeitsanschluss A1 eines jeweiligen in der 1 oberen Hydromotors 4 und 10 verbunden. Die weitere Pumpenleitung 14 ist ebenfalls mit einem Stromteiler 22 verbunden, an dem entsprechend dem ersten Stromteiler 16 ebenfalls zwei Teilvolumenströme führende Arbeitsleitungen 24 und 26 angeschlossen sind. Die sich verzweigende Arbeitsleitung 24, in der 1 die Linke, ist dann mit einem Arbeitsanschluss A2 des in der 1 linken oberen Hydromotors 4 und unten rechten Hydromotors 8 verbunden. Dagegen ist die sich verzweigende Arbeitsleitung 26, in der 1 die Rechte, mit einem Arbeitsanschluss A2 des in der 1 oberen rechten Hydromotors 6 und unteren linken Hydromotors 10 verbunden. Ein jeweiliger Hydromotor 4 bis 10 teilt sich somit seine an seinen Arbeitsanschluss A1 angeschlossene Arbeitsleitung 18 beziehungsweise 20 mit einem der Hydromotoren 4 bis 10 und seine an seinen Arbeitsanschluss A2 angeschlossene Arbeitsleitung 24 beziehungsweise 26 mit jeweils einem anderen Hydromotor 4 bis 10.
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Die Stromteiler 16 und 22 sorgen dafür, dass ein gegebener Druckmittelvolumenstrom lastdruckunabhängig in gewünschte Teilmengen über die parallel zueinander angeordneten Hydromotoren 4 bis 10 fließt. Wenn der Druckmittelvolumenstrom derart gerichtet ist, dass beispielsweise der Stromteiler 16 stromabwärts der Hydropumpe 2 und der Stromteiler 22 stromaufwärts angeordnet sind, so spricht man bei dem Stromteiler 16 vom Betriebszustand teilen und bei dem Stromteiler 22 vom Betriebszustand summieren. Ist der Druckmittelvolumenstrom umgekehrt gerichtet, so würde man bei dem Stromteiler 16 vom Betriebszustand summieren und bei dem Stromteiler 22 vom Betriebszustand teilen sprechen.
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Derartige Stromteiler sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt und beispielsweise einer LUDV-Steuerung entsprechen. Dies ist beispielsweise in der
DE 10 2005 005 555 A1 , der
DE 195 31 397 A1 , der
DE 34 01 754 C2 und der
DE 31 17 815 A1 offenbart, weswegen für weitere Informationen hinsichtlich der Funktionsweise und Ausgestaltungen derartiger Stromteiler
16 und
22 auf den Stand der Technik verwiesen wird. Alternativ ist denkbar als Stromteiler eine hydraulische Außenzahnradmaschine einzusetzen, wobei sich von zwei kämmenden Zahnrädern der Außenzahnradmaschine begrenzte Arbeitsräume sich einen Zulauf- beziehungsweise Ablaufanschluss teilen und dann einen unterschiedlichen Ablauf- beziehungsweise Zulaufanschluss haben.
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Es wird nun angenommen, dass im Einsatz des hydrostatischen Antriebs 1 aus der 1 Druckmittel von der Hydropumpe 2 in die Pumpenleitung 12 gefördert wird. Die Hydropumpe könnte auch Druckmittel in die andere Pumpenleitung 14 fördern. Der Druckmittelvolumenstrom wird im ersten Stromteiler 16 in etwa zwei gleich große Teilvolumenströme geteilt. Der erste Teilvolumenstrom wird über die Arbeitsleitung 18 zu den beiden in der 1 unteren Hydromotoren 8 und 10 und der andere zweite Teilvolumenstrom über die Arbeitsleitung 20 zu den oberen Hydromotoren 4 und 6 gefördert. Ein jeweiliger Teilvolumenstrom wird somit wieder gleichmäßig auf jeweils zwei Hydromotoren 8, 10 beziehungsweise 4, 6 aufgeteilt. Der Anteil des Teilvolumenstroms, der über den Hydromotor 4 und über den Hydromotor 8, die diagonal angeordnet sind, strömt, wird durch die Arbeitsleitung 24 wieder zusammengeführt und dem Stromteiler 22, der im Betriebszustand summieren arbeitet, zugeführt. Des Weiteren wird der Anteil des Teilvolumenstroms, der über den Hydromotor 6 und über den diagonal dazu angeordneten Motor 10 gefördert wird, über die Arbeitsleitung 26 dem anderen Anschluss des Stromteilers 22 zugeführt, der die zusammengeführten Teilströme in den Arbeitsleitungen 24 und 26 wiederum zu einem gesamten Druckmittelvolumenstrom zusammenführt, der über die Pumpenleitung 14 der Hydropumpe 2 wieder zugeführt wird. Der Stromteiler 16, der im Betriebszustand teilen arbeitet, und der Stromteiler 22, der im Betriebszustand summieren arbeitet, sorgen somit dafür, dass die Teilvolumenströme in den Arbeitsleitungen 18, 20, 24 und 26 unabhängig vom Lastdruck gleich bleiben.
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Tritt nun beispielsweise bei dem von in der 1 rechten oberen Hydromotor angetriebenen Rad Schlupf auf, so führt dies durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Antriebs 1 nicht dazu, dass der Hydromotor 6 durchdreht und den gesamten Teilvolumenstrom der Arbeitsleitung 20 schluckt, sondern durch die Stromteiler 16 und 22 verbleiben die Teilvolumenströme in den Arbeitsleitungen 18, 20, 24 und 26 im Wesentlichen konstant, womit der Anteil des Teilvolumenstroms stromabwärts des Hydromotors 4 ebenfalls konstant bleibt und somit auch der in diesem eintretende Anteil des Teilvolumenstroms der Arbeitsleitung 20.
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Neben der Verhinderung eines Durchdrehens eines ein Rad mit Schlupf antreibenden Hydromotors führt die Ausgestaltung des hydrostatischen Antriebs 1 des Weiteren dazu, dass eine Traktion trotz eines Schlupfs zumindest eines von dem Antrieb angetriebenen Rades zumindest größtenteils aufrecht erhalten werden kann. Beträgt beispielsweise ein Lastdruck im normalen Betriebszustand des hydrostatischen Antriebs in den Arbeitsleitungen 18 und 20 150 bar und in den Arbeitsleitungen 24 und 26 25 bar und es verliert beispielsweise das von dem Hydromotor 6 angetriebene Rad Haftung, wodurch es einen Schlupf aufweist, so steigt der Druck in der ausgangsseitig mit dem Hydromotor 6 verbundenen Arbeitsleitung 26 ebenfalls auf 150 bar an, wodurch sich aufgrund der Stromteiler 16 und 22 in der Arbeitsleitung 18 ein Druck von 300 bar einstellt, was bei dem Antrieb 1 aus 1 den maximalen Lastdruck entspricht, der beispielsweise durch Druckbegrenzungsventile begrenzt ist. Durch den erfindungsgemäßen hydrostatischen Antrieb bleibt eine Traktion eines oder zweier Räder vollständig erhalten, wenn der Lastdruck im Normalbetrieb kleiner oder gleich 50 % des maximalen Lastdrucks ist. Übersteigt der Lastdruck im Normalbetrieb die Hälfte des maximalen Lastdrucks, so sinkt entsprechend die beibehaltende Traktion bei einem Schlupf eines oder zweier Räder.
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Neben der vorstehend erläuterten Förderrichtung der Hydropumpe 2 von der Pumpenleitung 14 zur Pumpenleitung 12 ist auch die umgekehrte Förderrichtung möglich, wodurch der Stromteiler 22 dann im Betriebszustand teilen und der Stromteiler 16 im Betriebszustand summieren arbeitet.
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Der hydrostatische Antrieb 28 gemäß 2 in einem zweiten Ausführungsbeispiel hat zusätzlich zwei Bypassventile 30, 32, die jeweils parallel zu einem jeweiligen Stromteiler 16 beziehungsweise 22 angeordnet sind. Die Bypassventile 30, 32 sind als 3/2-Wegeventile ausgestaltet. Das in der 2 obere Wegeventil 30 ist über eine erste Bypassleitung 34 mit der Pumpenleitung 12 und über Bypassleitungen 36 und 38 jeweils mit der Arbeitsleitung 18 beziehungsweise 20 verbunden. Das Bypassventil 32 ist über eine Bypassleitung 40 mit der Pumpenleitung 14 und über Bypassleitungen 42 und 44 mit den Arbeitsleitungen 26 beziehungsweise 24 verbunden. Ein Ventilschieber eines jeweiligen Bypassventils 30 und 32 ist über eine Ventilfeder in seine Schließstellung vorgespannt, in der die Bypassleitungen 34, 36 und 38 beziehungsweise 40, 42 und 44 eines jeweiligen Bypassventils 30 beziehungsweise 32 fluidisch voneinander getrennt sind. Mit einem Steuerdruck ist der Ventilschieber des jeweiligen Bypassventils 30 und 32 entgegen der Federkraft der Ventilfeder in seine Öffnungsstellung verschiebbar, in der die Bypassleitung 34 mit den Bypassleitungen 36 und 38 des Bypassventils 30 und die Bypassleitung 40 mit den Bypassleitungen 42 und 44 des Bypassventils 32 verbunden sind.
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Des Weiteren hat der hydrostatische Antrieb 28 in der 2 eine von der Hydropumpe 2 angetriebene Speisepumpe 46, mit der Druckmittel von einem Tank 48 über eine mit der Speisepumpe 46 verbundene Tankleitung 50 in Speiseleitungen 52, 52, 56 und 58 förderbar ist, die wiederum mit einer jeweiligen Arbeitsleitung 18, 20, 24 beziehungsweise 26 verbunden sind. In einer jeweiligen Speiseleitung 52, 52, 56 beziehungsweise 58 ist ein als sich in Druckmittelströmungsrichtung weg von der Speisepumpe 46 öffnendes Rückschlagventil ausgebildetes Nachsaugventil 60 angeordnet, wobei in der 2 der Einfachheit halber nur das Nachsaugventil 60 der Speiseleitung 58 mit einem Bezugszeichen versehen ist. Der Steuerdruck für die Bypassventile 30 und 32 wird von den Speiseleitungen 52 bis 58 zwischen den Nachsaugventilen 60 und der Speisepumpe 46 abgegriffen. Des Weiteren wird auf herkömmliche Weise ein Verstelldruck für eine Verstelleinheit der Hydropumpe 2 von den Speiseleitungen 52 bis 58 zwischen dem Nachsaugventil 60 und der Speisepumpe 46 abgegriffen.
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Von einer jeweiligen Arbeitsleitung 18, 20, 24 beziehungsweise 26 zweigt eine Druckleitung mit ein Druckbegrenzungsventil 62, 64, 66 und 68 zur Begrenzung eines maximalen Lastdrucks ab, wobei mit einem jeweiligen Druckbegrenzungsventil 62 bis 68 eine Druckmittelverbindung zum Tank 48 aufsteuerbar ist.
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Das Bypassventil ist in Abhängigkeit von einer Motordrehzahl des die Hydropumpe 2 antreibenden Motors gesteuert. Beispielsweise ist die Federkraft einer jeweiligen Ventilfeder des Bypassventils 30 beziehungsweise 32 derart gewählt, dass der Ventilschieber des Bypassventils 30 beziehungsweise 32 etwa bei der Hälfte der maximalen Motordrehzahl des die Hydropumpe 2 antreibenden Motors aufsteuert.
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Durch die Bypassventile 30 und 32 können die Stromteiler 16 und 22 somit umgangen werden, wodurch eine Anti-Schlupffunktion des Antriebs 28 ausgeschaltet ist und eine Differentialsperre eingeschaltet ist.
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In der 3 hat der hydrostatische Antrieb 70 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel im Vergleich zum Antrieb 28 aus der 2 anders ausgestaltete Bypassventile 70 und 72. Ein Ventilschieber der Bypassventile 70 beziehungsweise 72 ist hierbei über eine Federkraft einer Ventilfeder in eine Öffnungsposition vorgespannt in der die Bypassleitung 34 mit den Bypassleitungen 36 und 38 beziehungsweise die Bypassleitung 40 mit den Bypassleitungen 42 und 44 verbunden ist. In eine Schließstellung ist der Ventilschieber eines jeweiligen Bypassventils 70 beziehungsweise 72 nicht über einen Steuerdruck, wie beim Antrieb 28 aus 2, sondern über einen elektrischen Aktuator 74 beziehungsweise 76 verschiebbar. Ist der Ventilschieber eines jeweiligen Bypassventils 70 beziehungsweise 72 in seiner Schließstellung, dann ist die Differentialsperre des Antriebs 70 aktiviert. Die elektrische Steuerung der Aktuatoren 74 und 76 kann durch einen gemeinsamen Schalter erfolgen, der beispielsweise unterhalb eines Gaspedals des die Hydropumpe 2 antreibenden Motors, insbesondere Verbrennungsmotors, angeordnet sein kann. Somit wird ab einem bestimmten Verschwenkwinkel des Gaspedals der elektrische Schalter betätigt und die Aktuatoren 74 und 76 können je nach Einsatzwunsch hierdurch aktiviert oder deaktiviert werden. Bei einer Aktivierung der Aktuatoren 74 und 76 wird der Ventilschieber der Bypassventile 70 beziehungsweise 72 in seine Schließstellung entgegen der Federkraft der ihn zugeordneten Ventilfeder verschoben. Des Weiteren kann alternativ oder zusätzlich ein Schalter an einem Lenkzylinder einer Lenkung eines den Antrieb 70 aufweisenden Fahrzeugs angeordnet sein, wodurch bei einem bestimmten Lenkausschlag der Schalter betätigt ist und hierdurch wiederum die Aktuatoren 74 und 76 aktiviert oder deaktiviert werden können.
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Der erfindungsgemäße Antrieb führt zu einer Schlupf-Performance, die ähnlich zum Eingangs genannten Druckschrift
EP 0 547 947 B1 ist.
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Offenbart ist ein hydrostatischer Antrieb mit einer Hydropumpe mit dem zumindest zwei Hydromotoren antreibbar sind. Die Hydromotoren sind hierbei jeweils eingangsseitig mit einem jeweiligen Ausgang eines stromabwärts der Hydropumpe angeordneten Stromteilers und jeweils ausgangsseitig mit einem jeweiligen Eingang eines stromaufwärts der Hydropumpe angeordneten Stromteilers verbunden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006058802 A1 [0008]
- EP 0547947 B1 [0009, 0017, 0048]
- EP 1420973 B1 [0010]
- DE 102005005555 A1 [0037]
- DE 19531397 A1 [0037]
- DE 3401754 C2 [0037]
- DE 3117815 A1 [0037]
