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Verfahren zur Beseitigung des auf Leckölverlusten beruhenden Schlupfes
bei hydrostatischen Getrieben Es ist bekannt, bei hydrostatischen Getrieben den
auf Leckölverlusten beruhenden Schlupf dadurch zu beseitigen, daß man in die Stellvorrichtung,
welche die Hubeinstellung, z. B. der Primärpumpe, bewerkstelligt, ein vom Betriebsdruck
abhängiges Glied, z. B. einen von einer steifen Feder belasteten und vom Betriebsdruck
beaufschlagten Kolben, einführt, der bei erhöhtem Betriebsdruck die Primärpumpe
auf größeren Hub einstellt, auch wenn die Einstellung des eigentlichen Stellzeuges
nicht verändert wird. Etwas Ähnliches kann man erreichen, wenn man bei hydrostatischen
Getrieben mit regelbarem Sekundärhub durch eine ähnliche Einrichtung bei Druckerhöhung
den Sekundärhub verringert.
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Diese Einrichtungen sind jedoch nur sehr beschränkt brauchbar, weil
die 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. Drehzahlerhöhung bei Belastung, oft
ebenfalls unerträglich ist.
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Es sind auch Einrichtungen bekannt, bei denen das austretende Lecköl
in einem von dem Ölvorratsbehälter getrennten und diesem gegenüber abgedichteten
Gehäuse gesammelt und über eine Rückspeisepumpe 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.
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Erfindungsgemäß wird nun der von dem Leckölverlust eines hydrostatischen
Getriebes oder auch Getriebeteiles bedingte Schlupfverlust dadurch ausgeglichen
oder beseitigt, daß man diesen Getriebeteil in ein wenigstens für Niederdruck dichtes
Gehäuse einschließt und die auf- diese Weise in dem Gehäuse aufgefangene Leckölmenge
durch ein Hilfspumpwerk bekannter Art in das Druckrohr des Ölkreislaufes zurückpumpt.
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Die Abb. 1 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung bei einem hydraulischen
Axialkolbengetriebe bekannter Art, welches aus den beiden Triebteilen 1 und 2 besteht,
die in bekannter Weise als Primär-und Sekundärteil (Ölpumpe und Ölmotor) zusammenarbeiten.
Hierzu gehört auch das in Abb. 1 eingezeichnete Druckrohr 3. Sofern es sich um ein
Getriebe mit offenem Kreislauf handelt, ist es zur Verwirklichung der Erfindung
notwendig, den Ölbehälter 4, aus welchem der Primärteil 1 ansaugt und in welchen
der Sekundärteil 2 das entspannte Öl zurückfördert (vgl. Saugrohr 5 und Auslaßrohr
6), von dem eigentlichen Getriebsgehäuse 7 öldicht, wenigstens für Niederdruck,
zu trennen. Die Leckölmengen, welche aus den Getriebeteilen 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 Zersprengung des Gehäuses 7 durch zurückgestauten
Hochdruck vermieden, aber keineswegs der durch die Leckölverluste bedingte Schlupf
des Getriebes beseitigt.
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Erfindungsgemäß wird daher das Gehäuse 7 (vgl. Abb. 1 und 2) durch
eine besondere Rückspeisepumpe 8 entleert bzw. unter unverändertem, niederem Druck
gehalten, wobei dann die Rückspeisepumpe 8 dieses so gewonnene Lecköl durch den
Druckrohranschluß 9 in das Hauptdruckrohr 3 zurückbefördert. Offenbar wird hierdurch
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 von einer besonderen Kraftquelle, wie Elektromotor.
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Die erfindungsgemäße Rückspeisung des in einem Gehäuse gesammelten
Lecköls ist daher vor allen Dingen geeignet für Getriebe, welche schon an sich nur
einen verhältnismäßig gerinnen Leckölanfall zeigen.
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Wie dabei im einzelnen die Rückspeisevorrichtung beschaffen ist, ist
für d-i-e Erfindung unwesentlich. In Abb. 1 ist beispielsweise der offene Hilfsölbehälter
11 vorgesehen, aus welchem die Pumpe 8 so lange und so viel Öl absaugt, bis der
Flüssigkeitsspiegel in diesem 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, welcher
in bekannter Weise die Liefermenge der Pumpe 8 mit dem Absinken des Flüssigkeitsspiegels
im Behälter 11 reguliert.
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Anstatt des Behälters 11 mit offenem Flüssigkeitsspiegel 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 Elektromotors, ihre Fördermenge dem Leckölanfall im Gehäuse 7 anpaßt. Die
gleiche Einrichtung kann natürlich auch für Getriebe mit geschlossenem Kreislauf
Anwendung finden (vgl. Abb. 2 und 4), wobei nur darauf zu achten ist, daß die Ansaugöffnungen
des Getriebes ihr Öl unmittelbar aus dem Ölbehälter 4 durch die Saugrohre 5 beziehen.
Dabei kann auch in die Saugrohre 5 eine Speisepumpe 13 eingeschaltet werden. Ferner
ist darauf zu achten, daß auch etwa vorhandene Entlüftungs- oder Spülventile 14
nicht unmittelbar in das Getriebegehäuse 7 ausblasen, sondern ihr Öl in den Ölbehälter
4 zurückführen, denn sonst würde man mit der Rückspeisepumpe 8, die im übrigen wie
in Abb. 1 ausgeführt ist, mehr als den wirklichen Leckölanfall des Getriebes in
das Druckrohr zurückpumpen und damit Unregelmäßigkeiten erzeugen, die meist unerwünscht
sind. Natürlich kann man andererseits eine gewollte Veränderung der Getriebeübersetzung
innerhalb des Leistungsbereiches der Rückspeisepumpe 8 durch Hineinleiten oder Herausführen
gewisser Ölmengen aus dem Gehäuse 7 erzielen. Läßt man z. B. in das Gehäuse 7 in
Abb. 1, 2 und 4 eine irgendwie vom Betriebsdruck des Getriebes abhängig gemachte
Ölmenge mit eintreten, so kann man noch irgendeine druckabhängige und nicht vom
Leckölanfall des Getriebes bestimmte Schlupferscheinung des Getriebes beseitigen.
Endlich kann man auch noch eine Rückspeisepumpe 8 so mit irgendeiner Druckölquelle,
z. B. einer zweiten regelbaren Pumpe 15, kuppeln, daß eine gewisse, z. B. dem Leckölanfall
in dem Getriebegehäuse 7 proportionale Zusatzölmenge in das Druckrohr 3 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 dabei vorteilhaft, weil sie proportional
dem äußeren Leckölanfall, oder wenigstens von ihm abhängig, eingerichtet werden
kann, wie dies vielfach vorteilhaft ist. Unter innerem Leckölanfall wird dabei dasjenige
Lecköl verstanden, welches von der Druckseite unmittelbar auf die Saugseite des
Getriebes übergeht und somit außerhalb der arbeitenden Teile nicht sichtbar wird.
Bei Getriebeteilen, bei welchen das Wesentliche des Getriebes unter Ausschluß der
leichter abzudichtenden Druckrohre in einem eigenen Gehäuse aufgefangen werden kann,
genügt es häufig, den Leckölanfall, welcher im Inneren dieses kleinen Gehäuses gewonnen
wird, der Rückspeisepumpe 8 zuzuführen und von dort in das Hauptdruckrohr der Anlage
zurückzupumpen. Dabei genügt eine einzige Rückspeisung für mehrere derartige Getriebeteile,
wenn man ihre Gehäuse mit entsprechenden Rohren oder Schläuchen an die gemeinsame
Rückspeisepumpe anschließt. Dieses Rohrleitungssystem, dessen Druck beispielsweise
durch den offenen Ölspiegel in einem Behälter 16 estimmt wird (vgl. Abb. 4) oder
durch eine Membransteuerung der Rückspeisepumpe 8, braucht dabei nur für Niederdruck
ausgeführt zu werden.
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Falls bei einem Getriebe oder bei einer Pumpe die Druckseite wechselt,
so muß das Lecköl in die jeweilige, den Hochdruck führende Druckleitung zurückgepumpt
werden. Diesem Zwecke dient z. B. in Abb. 2 oder 4 das Umschaltventil 17. Dieses
kann in sehr verschiedenartiger Weise konstruiert werden. Eine mögliche Ausführung
dieses Ventils zeigt z. B. Abb. 3. Die Kugel 18 wird durch die Druckdifferenz zwischen
den Druckrohranschlüssen 19 und 20 jeweils zur Seite bewegt, so daß der Eintritt
des bei 21 in das Umschaltventil 17 eintretenden zurückgepumpten Öles in
die Leitung mit dem niedrigen Druck gesperrt wird, während der Eintritt in die Leitung
mit dem höheren Druck freigelegt wird.