DE112008000531B4

DE112008000531B4 - Hydrostatische Antriebsvorrichtung eines fahrbaren Geräts

Info

Publication number: DE112008000531B4
Application number: DE112008000531.1T
Authority: DE
Inventors: André Prigent; Jean Heren
Original assignee: Poclain Hydraulics Industrie
Current assignee: Poclain Hydraulics Industrie
Priority date: 2007-03-01
Filing date: 2008-02-29
Publication date: 2017-12-28
Anticipated expiration: 2028-03-01
Also published as: FR2913218B1; FR2913218A1; US20100018200A1; WO2008116996A1; DE112008000531T5; US8671674B2

Abstract

Hydrostatische Antriebsvorrichtung eines fahrbaren Geräts, mit einer Gruppe von Organen zur Vorwärtsbewegung und einer Gruppe von Organen zur Rückwärtsbewegung, einer Pumpe (12), einem vorderen Motor und einem hinteren Motor, die zum Antrieb der Gruppen von Organen zur Vorwärts- bzw. zur Rückwärtsbewegung beitragen, wobei ein erster dieser Motoren, sogenannter erster verbindender Motor (14), und ein zweiter dieser Motoren, sogenannter erster verbundener Motor (16), der über eine Reihenleitung (18) mit dem verbindenden Motor (14) verbunden ist, außerdem mit den Hauptöffnungen der Pumpe verbunden sind, wodurch ein geschlossener Antriebskreis gebildet wird, wobei wenigstens ein Druckbegrenzungsventil (40, 50, 70) zwischen der Reihenleitung (18) und einem Niederdruckkreis (25) zwischengeschaltet ist, wobei das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil (40) durch seine Steuerung in Abhängigkeit des hohen Drucks der Pumpe geeignet ist, die Reihenleitung (18) mit dem Niederdruckkreis (25) zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass der erste verbindende Motor (14) ein erster Einzelmotor eines ersten Doppelmotors ist, und dass letzterer ferner einen zweiten Einzelmotor (15) umfasst, der parallel zu dem ersten verbindenden Motor (14) und dem ersten verbundenen Motor (16), die in Reihe miteinander verbunden sind, über die Pumpe versorgt wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Antriebsvorrichtung eines fahrbaren Geräts, mit einer Gruppe von Organen zur Vorwärtsbewegung und einer Gruppe von Organen zur Rückwärtsbewegung, einer Pumpe, einem vorderen Motor und einem hinteren Motor, die zum Antrieb der Gruppen von Organen zur Vorwärts- bzw. zur Rückwärtsbewegung beitragen, wobei ein erster dieser Motoren, sogenannter erster verbindender Motor, und ein zweiter dieser Motoren, sogenannter erster verbundener Motor, der über eine Reihenleitung mit dem verbindenden Motor verbunden ist, außerdem mit den Hauptöffnungen der Pumpe verbunden sind, wodurch ein geschlossener Antriebskreis gebildet wird, wobei wenigstens ein Druckbegrenzungsventil zwischen der Reihenleitung und einem Niederdruckkreis zwischengeschaltet ist.
Eine solche Ausbildung des eine Reihenschaltung verwendenden hydrostatischen Antriebs bietet den Vorteil, dass eine Synchronisierung der Vorder- und Hinterräder des Fahrzeugs in schwierigem Gelände ermöglicht und das Schlupfrisiko verringert wird.
Im nun folgenden wird als vorgeschalteter Motor ein Motor bezeichnet, der mit einer Reihenleitung und mit dem Ausfluss- oder Druckstutzen der Pumpe verbunden ist, und als nachgeschalteter Motor ein Motor, der mit einer Reihenleitung und mit dem Saugstutzen der Pumpe verbunden ist. Des Weiteren ist anzumerken, dass die Begriffe „verbindender“ und „verbundener“ unabhängig davon sind, dass die so bezeichneten Motoren vorgeschaltete oder nachgeschaltete Motoren sind.
Der Zweck des Druckbegrenzungsventils, das zwischen der Reihenleitung und dem Niederdruckkreis zwischengeschaltet ist, besteht darin, das Auftreten von Überdrücken in der Reihenleitung, insbesondere in einigen speziellen Situationen, die derartige Überdrücke hervorrufen können, zu vermeiden.
Eine solche problematische Situation sind beispielsweise, auf schwierigem Gelände, heftige und vorübergehende Haftungsverluste eines Rades oder mehrerer Räder des fahrbaren Geräts. Wenn ein durch einen vorgeschalteten Motor angetriebenes Rad einen solchen Haftungsverlust (beispielsweise beim Überfahren eines rollenden Steins) erfährt, so kommt es zu einer plötzlichen Beschleunigung dieses Motors, wodurch ein schneller Anstieg des Drucks in der Reihenleitung, welche den nachgeschalteten Motor speist, erzeugt wird. Aufgrund dieses plötzlichen Druckanstiegs wird das durch den nachgeschalteten Motor angetriebene Rad destabilisiert, weil das durch den nachgeschalteten Motor übertragene Drehmoment abrupt erhöht wird, anstatt sich schrittweise bis zu seinem Ausgleichswert zu entwickeln. Die hieraus resultierenden Druckstöße können für die Hydraulikvorrichtung sehr schädlich und für den Fahrer unbequem sein.
Eine weitere problematische Situation ist das Durchfahren einer Kurve. Hierbei drehen die Räder mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten, was trotz der Tatsache ermöglicht werden muss, dass die Reihenleitung normalerweise verlangt, dass die durch die Reihenleitung miteinander verbundenen vorderen und hinteren Motoren mit der gleichen Drehzahl laufen, ohne dass es jedoch zu abrupten Druckänderungen in dieser Leitung kommt.
Um derartige manchmal heftige Druckanstiege in der Reihenleitung zu vermeiden, verwenden herkömmliche Vorrichtungen ein Druckbegrenzungsventil, das auf den seitens des Kreises zulässigen Maximalwert eingestellt ist. Dieser hohe Einstellwert ermöglicht, das unbeabsichtigte Öffnen des Druckbegrenzungsventils zu vermeiden, was vor allem zu einem unzureichenden Druck und folglich einem unzureichenden Drehmoment genau in Situationen (Haftungsverlust in der Kurve, etc.) führen könnte, in denen ein hohes Drehmoment erforderlich wäre.
Jedoch kann aufgrund des hohen Ansprechdrucks des Druckbegrenzungsventils der Druck in der Reihenleitung relativ hoch sein, und zudem bleiben erhebliche Druckschwankungen möglich. All dies bewirkt eine unnötige Ermüdung der Strukturen.
Eine weitere bekannte Lösung für die Probleme des Druckanstiegs bei Kurvenfahrten besteht darin, als Druckbegrenzungsventil ein Ventil zu verwenden, dessen Öffnen mit dem Einschlagwinkel verbunden ist und das den Leistungsüberschuss ableitet, der auftreten kann, wenn die beiden Räder, die durch die über eine Reihenleitung verbundenen Hydraulikmotoren angetrieben werden, nicht den gleichen Weg zurücklegen, was in der Kurve der Fall ist. Jedoch deckt diese Lösung nicht alle vorerwähnten problematischen Situationen ab, denn sie beseitigt insbesondere nicht die Risiken eines abrupten Druckanstiegs in der Reihenleitung, wenn das Fahrzeug geradeaus fährt.
Aus der DE 23 35 528 C3 ist ein hydrostatischer Antrieb für Fahrzeuge bekannt, der eine Einrichtung zum Einstellen gleichen Druckabfalles an zwei in Reihe geschalteten Hydromotoren für Fahrzeuge umfasst.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, bei einer Vorrichtung der vorgenannten Art derartige heftige Druckanstiege zu vermeiden oder zumindest zu begrenzen, ohne jedoch die vorgenannten Nachteile aufzuweisen.
Die Aufgabe wird durch eine hydrostatische Antriebsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1, 10, 11, 14, 16, 19, 23, 24, 30 und 31 gelöst.
Dabei ist das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil durch seine Steuerung in Abhängigkeit des hohen Drucks der Pumpe geeignet, die Reihenleitung mit dem Niederdruckkreis zu verbinden.
So kann erfindungsgemäß das Druckbegrenzungsventil die Reihenleitung mit dem Niederdruckkreis verbinden, wenn der Druck in der Reihenleitung einen in Abhängigkeit des Hochdrucks der Pumpe bestimmten Wert erreicht. Der Hochdruck der Pumpe ist hier als der an den Hauptöffnungen der Pumpe gemessene höchste Druck zu verstehen. Dieser Druck stellt die Belastung des Systems dar, denn er entspricht exakt dem Drehmoment, das für den Antrieb des Fahrzeugs in genau diesem Augenblick erforderlich ist.
Dadurch, dass der der Reihenleitung zugeführte Maximaldruck oder Grenzdruck von diesem Hochdruck der Pumpe abhängig gemacht wird, wird das Drehmoment, das augenblicklich auf die Räder übertragen wird, die durch die in Reihe gespeisten Motoren angetrieben werden, auf einen mechanisch akzeptablen Wert begrenzt. Des Weiteren wird dank der Erfindung der Druck in der Reihenleitung in Abhängigkeit des Hochdrucks der Pumpe, das heißt in Abhängigkeit des zum betrachteten Zeitpunkt für das fahrbare Gerät erforderlichen Antriebsmoments, eingestellt. So wird dieser Druck seinerseits derart eingestellt, dass den mit der Reihenleitung verbundenen Motoren nicht unnötig Antriebsmoment entzogen wird, und gleichzeitig werden hierbei übermäßige Druckanstiege vermieden, die zu einem Haftungsverlust führen können.
Wenn beispielsweise zu einem gegebenen Zeitpunkt ein Druck von 150 Bar erforderlich ist, um das betrachtete fahrbare Gerät vorwärts zu bewegen, und wenn ein vorderes Rad die Haftung verliert, wird das Drehmoment, das der entsprechende nachgeschaltete Motor aufbringen kann, von dem Druck in der Reihenleitung zwischen diesen beiden Motoren abhängen, wobei dieser Druck von diesen 150 Bar abhängig ist; während – wenn unter anderen Fahrbedingungen (beispielsweise bergauf) ein Druck von 400 Bar erforderlich ist, um das fahrbare Gerät vorwärts zu bewegen – der Grenzdruck, auf den der Druck in der Reihenleitung begrenzt sein wird, ein anderer (höherer) sein und diesen 400 Bar Rechnung tragen wird, was dem nachgeschalteten Motor ermöglichen wird, ein anderes (höheres) Drehmoment aufzubringen. Der Druck in der Reihenleitung wird folglich nicht mehr ein dem Ansprechdruck des vorgenannten festen Ventils des Standes der Technik entsprechender fester Druck sein, ein Druck, der 450 Bar betragen kann und der, in beiden vorhergehenden Fällen auf die gleiche Weise, zu einem Haftungsverlust des durch den nachgeschalteten Motor angetriebenen Rades führen kann.
Darüber hinaus ist die Tatsache, dass das Druckbegrenzungsventil in Abhängigkeit des Hochdrucks der Pumpe als vielmehr in Abhängigkeit ihres Förderdrucks gesteuert wird, besonders vorteilhaft, um der speziellen Situation, die dann auftritt, wenn das Fahrzeug in ein starkes Gefälle einfährt, in zufriedenstellender Weise gerecht zu werden. Denn der hohe Druck, der durch das Gewicht des Fahrzeugs erzeugt wird, tritt nun an der Rückleitung der Motoren in Richtung der Pumpe auf (wobei diese dann als Pumpen funktionieren). Der Förderdruck der Pumpe kann so eventuell gleich dem Druck des Niederdruckkreises werden. Während die Drücke in den Hauptleitungen im Vergleich zu einer „normalen“ Situation, in der die Motoren als Motoren funktionieren, umgekehrt sind, ist es in dieser Situation erforderlich, dass der Druck in der Reihenleitung zunehmen kann, um an den Rädern, die durch den im vorderen Teil des Geräts befindlichen, vorzugsweise vorgeschalteten Motor angetrieben werden, ein Antriebsmoment beizubehalten. Dieses Ergebnis wird erfindungsgemäß dadurch ermöglicht, dass das Druckbegrenzungsventil in Abhängigkeit des hohen Drucks der Pumpe gesteuert wird.
Darüber hinaus kann das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil auf der Grundlage eines Bruchteils F der hohen Drucks der Pumpe gesteuert werden. Insbesondere kann man sich dafür entscheiden, dass dieses Ventil den Druck in der Reihenleitung auf einen Grenzdruck begrenzt, der ein Bruchteil F des hohen Drucks der Pumpe ist, das heißt, dass dieses Ventil die Reihenleitung mit dem Niederdruckkreis verbindet, wenn der Druck in dieser Leitung diesen Bruchteil F des hohen Drucks der Pumpe erreicht. Diese technische Lösung ist nämlich sowohl effizient als auch einfach in der Ausführung, wie dies die im Folgenden vorgestellten Ausführungsformen zeigen.
Im Allgemeinen hat der Bruchteil F einen vorbestimmten Wert. Vorteilhafterweise ist der Bruchteil F streng kleiner als 1 und liegt dabei beispielsweise im Bereich zwischen 0,7 und 0,95. Denn durch die Wahl eines Bruchteils F kleiner 1 wird die Druckbegrenzungswirkung erhöht und werden die Kreise entlastet. Für besondere Anwendungen kann der Bruchteil 0,4 bis 0,7 betragen. In diesem Fall ist der Einstellwert des Druckbegrenzungsventils streng kleiner als der Hochdruck der Pumpe, der sehr allgemein (außer beispielsweise im Fall eines starken Gefälles) der Versorgungsdruck des vorgeschalteten Motors ist. Es besteht folglich ganz allgemein eine positive Druckdifferenz zwischen dem Einlass und dem Auslass des vorgeschalteten Motors; durch diese Differenz wird der vorgeschaltete Motor in die Lage versetzt, permanent ein Antriebsmoment zu liefern, ganz im Gegensatz zu dem, was auftreten würde, wenn der Druck in der Reihenleitung den hohen Druck der Pumpe erreichen, ja sogar überschreiten könnte.
Die Begrenzung des Bruchteils F auf einen Wert streng kleiner 1 ist vor allem in einer Kurvensituation von Vorteil und dann, wenn der vorgeschaltete Motor die Lenkräder antreibt. Denn die Lenkräder legen einen größeren Weg als die festen Räder zurück. Demzufolge liefert der vorgeschaltete Motor dem nachgeschalteten Motor mehr Leistung als dieser aufnehmen kann. Der Druck in der Reihenleitung steigt folglich an, bleibt jedoch unterhalb des Grenzdruckes in der Reihenleitung, der streng kleiner als der Hochdruck der Pumpe ist. Die Differenz zwischen diesen beiden Drücken liegt zwischen der Einlass- und der Auslassöffnung des vorgeschalteten Motors an, und dieser liefert folglich weiterhin ein Antriebsmoment.
Andererseits kann man sich in einigen Sonderfällen auch dafür entscheiden, dass der Bruchteil einen Wert größer als 1 annimmt. Dies ist beispielsweise der Fall bei einer Maschine mit vier Rädern und vier Motoren mit zwei Hubräumen oder aber mit vier Rädern und zwei Motoren mit zwei Hubräumen, die rückwärtsfahren würde. Wenn ein Rad, das mit Motoren mit zwei Hubräumen ausgestattet ist, die Haftung verliert, kann es an der Reihenleitung zu einem starken Druckanstieg (jenseits des Hochdrucks der Pumpe) kommen, der auf das andere Rad der gleichen Seite übergeht. Die Wahl eines Bruchteils F mit einem ausreichenden Wert, beispielsweise 2 oder sogar über 2, ermöglicht im Fall eines Schlupfs oder Haftverlustes, diesen Überdruck zu verwenden, um dem Fahrzeug dadurch Antrieb zurückzugeben, dass dem Rad, das über die Reihenleitung mit dem Rad ohne Bodenhaftung verbunden ist, ein Antriebsmoment übermittelt wird.
So kann bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung die Steuerung des Druckbegrenzungsventils unabhängig von den Fahrbedingungen des Geräts, beispielsweise mit einem Begrenzungsventil erfolgen, das auf der Grundlage eines Bruchteils F des Hochdrucks der Pumpe und vor allem eines vorbestimmten Bruchteils gesteuert wird.
Bei weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsformen kann auch vorgesehen sein, dass dieser Bruchteil beispielsweise bei der Montage des Ventils einstellbar ist, ohne dass dieser Druck den Fahrbedingungen Rechnung trägt. Dies ermöglicht, die an Bord befindliche Elektronik zu vereinfachen.
Es ist jedoch von Vorteil, dass die Steuerung des Druckbegrenzungsventils besonderen Umständen Rechnung trägt.
So kann das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil vorteilhafterweise außerdem in Abhängigkeit wenigstens eines anderen Betriebsbedingungsparameters der Vorrichtung als des hohen Drucks der Pumpe gesteuert werden. Dieser kann wenigstens ein Parameter sein, der aus folgendem ausgewählt ist, nämlich der Neigung des fahrbaren Geräts (Fahren auf ebener Fläche, bergauf oder bergab), dem Einschlagwinkel seiner Räder oder der Art des fahrbaren Geräts. Er kann insbesondere dazu dienen, den Bruchteil F des Hochdrucks der Pumpe zu bestimmen.
Die Verwendung dieser zusätzlichen Parameter für die Kontrolle ermöglicht insbesondere, mehr Leistung zur Verfügung zu haben oder umgekehrt den Druck in der Reihenleitung weiter zu verringern, wenn dies nützlich oder vorteilhaft ist, und zwar in Abhängigkeit der Umstände wie sie durch die Betriebsbedingungsparameter angezeigt werden.
Um die optimale Nutzung der zuvor angegebenen Parameter zu ermöglichen, kann die Steuerung des Druckbegrenzungsventils über eine elektronische Steuereinheit ECU erfolgen. Diese kann entweder das Druckbegrenzungsventil direkt steuern (dies ist dann ein Magnetventil), oder sie kann es über eine Steuerstufe zur elektrischen/hydraulischen Umwandlung steuern (das Druckbegrenzungsventil ist dann ein hydraulisch gesteuertes).
Die hydrostatische Antriebvorrichtung kann außerdem eine gewisse Anzahl von Anordnungen aufweisen, die ermöglichen, ihren Betrieb zu optimieren. Erste Anordnungen haben zum Ziel, den internen Betrieb der Vorrichtung zu optimieren.
So kann wenigstens eine Drossel zwischen dem wenigstens einen Druckbegrenzungsventil und der oder den Reihenleitung(en), mit der oder den es verbunden ist, zwischengeschaltet werden. Das Vorliegen dieser Drossel erzeugt einen Druckverlust und ermöglicht vorteilhafterweise, das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil auf der Grundlage von geringeren Drücken als denjenigen der Reihenleitung(en), mit der oder den es verbunden ist, zu dimensionieren.
Des Weiteren kann wenigstens eine Rücklaufsperre zwischen dem wenigstens einen Druckbegrenzungsventil und der oder den Reihenleitung(en), mit der oder den es verbunden ist, eingefügt werden, um die Fluidzirkulation lediglich von der oder den Reihenleitung(en) in Richtung des wenigstens einen Druckbegrenzungsventils zuzulassen. Diese Rücklaufsperre verhindert, dass das Begrenzungsventil Fluid in Richtung der Reihenleitung leitet, was nicht wünschenswert ist.
Vorteilhafterweise umfasst die hydrostatische Antriebsvorrichtung ferner Steuermittel, die ermöglichen, die Rücklaufsperre in die geöffnete Stellung oder Durchgangsstellung zu bewegen. In dieser Position kann das Fluid in beiden Richtungen zirkulieren. Demzufolge kann – anstatt den Druck in der oder den Reihenleitung(en) lediglich auf einen Grenzwert zu beschränken – der Druck in dieser oder diesen Leitung(en) dazu bewegt werden, sich auf diesen Wert einzustellen. Diese Möglichkeit ist vor allem unter den folgenden Umständen von Vorteil:

– Einerseits dann, wenn Schlupf an den Vorderrädern absolut vermieden werden soll (im Fall eines Frontantriebs, in dem die vorderen Motoren die vorgeschalteten Motoren sind). Unter diesen Bedingungen ist es erforderlich, das durch die vorderen Motoren oder auf äquivalente Weise übertragene Antriebsmoment zu begrenzen, die Druckschwankung zwischen dem Einlass und dem Auslass des Motors oder der Motoren, welche(r) die Vorderräder antreibt bzw. antreiben, zu begrenzen.

Vorteilhafterweise wird dieses Ergebnis durch Erzwingen des Öffnens der Rücklaufsperre erzielt. Der Druck in der oder den Reihenleitung(en) wird somit auf den am Ausgang des Druckbegrenzungsventils auferlegten Grenzwert gezwungen. Da dieser Grenzwert üblicherweise nahe dem hohen Druck der Pumpe ist, ist die Druckdifferenz zwischen dem Einlass und dem Auslass des Motors oder der Motoren zwangsläufig gering, was ermöglicht, das angestrebte Ziel zu erreichen.

– Andererseits dann, wenn ein minimales Antriebsmoment an den Vorderrädern sichergestellt werden kann, im Fall einer Versorgung über das Heck (die vorgeschalteten Motoren sind die hinteren Motoren) sowie in einer Kurvensituation. Da in einer Kurve die Vorderräder einen größeren Weg als die Hinterräder, und vor allem die inneren Räder zurücklegen, kann die die vorderen Motoren durchströmende Fluidmenge unzureichend werden, und die Druckschwankung zwischen dem Einlass und dem Auslass dieser Motoren kann null werden. Das Gerät wird folglich sehr schwer bedienbar.

Vorteilhafterweise wird den vorderen Motoren ein Antriebsmoment zurückgegeben und wird dieses Problem der geringen Bedienbarkeit dadurch gelöst, dass die Rücklaufsperre in die geöffnete Stellung gezwungen wird. Denn hierdurch wird eine gewisse Druckdifferenz zwischen dem Einlass und dem Auslass der vorderen Motoren aufrechterhalten, wobei diese Differenz dem Unterschied zwischen dem hohen Druck der Pumpe und dem Grenzdruck, der durch das oder die Druckbegrenzungsventil(e) in der oder den Reihenleitung(en) aufrechterhalten wird, entspricht. Das Forcieren der Rücklaufsperre liefert somit tatsächlich eine Unterstützung bei der Kurvenfahrt.
Es sei erwähnt, dass die Steuermittel, die ermöglichen, das Öffnen der Rücklaufsperre zu forcieren, vorteilhafterweise über Kurvensensoren, das heißt Sensoren, welche die Neigung der Räder erfassen, beispielsweise induktive Sensoren, automatisch ausgelöst werden können. Die Steuermittel der Rücklaufsperre können ein Magnetventil enthalten, das geeignet ist, das Öffnen der Rücklaufsperre durch Anlegen eines Steuerdrucks zu forcieren. Dieser Steuerdruck kann der Versorgungsdruck oder vorzugsweise der Hochdruck der Pumpe sein.
Was das Druckbegrenzungsventil selbst anbelangt, so sind außerdem mehrere Ventilarten geeignet, die gewünschte Funktion zu übernehmen.
Vorteilhafterweise ist das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil ein Druckbegrenzer, der einen ersten Weg (G) aufweist, welcher geeignet ist, mit dem Niederdruckkreis verbunden zu werden, einen zweiten Weg (U), welcher geeignet ist, mit einer Reihenleitung verbunden zu werden, sowie ein bewegliches Organ, das geeignet ist, durch Steuermittel zwischen einer ersten Position, in der es den ersten und den zweiten Weg voneinander trennt, und einer zweiten Position, in der es diese Wege verbindet, bewegt zu werden. Die Steuermittel empfangen die Information des Wertes des Hochdrucks der Pumpe und steuern auf der Grundlage dieser Information die Bewegung des beweglichen Organs des Ventils zwischen den beiden vorgenannten Positionen, um die Überdrücke in der Reihenleitung zu reduzieren.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann der vorgenannte Druckbegrenzer ein Druckregler sein, der außerdem einen dritten Weg (P) aufweist, welcher geeignet ist, mit der Hochdruckleitung der Pumpe verbunden zu werden, wobei das bewegliche Organ in seiner ersten Stellung geeignet ist, den zweiten und den dritten Weg miteinander zu verbinden. Im Vergleich zu einem herkömmlichen Druckbegrenzer, der lediglich zwei Wege G und U aufweist, ermöglicht das Vorliegen des Weges P insbesondere durch Verbinden des zweiten und des dritten Weges (P und U), den von dem Steuerdruck in dem mit der Reihenleitung verbundenen Weg U abhängigen Grenzdruck anzulegen.
Darüber hinaus kann die Steuerung des Druckbegrenzungsventils durch unterschiedliche Mittel erfolgen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil ein Ventil mit Hydrauliksteuerung, das über eine Steuerleitung gesteuert wird, die geeignet ist, mit der Hochdrucköffnung der Pumpe verbunden zu werden. Ein Wechselventil, das mit den beiden Öffnungen der Hauptpumpe verbunden ist, ermöglicht, die Hochdrucköffnung der Pumpe, das heißt den höchsten Druck der Pumpe auszuwählen.
Bei einer weiteren Ausführungsform kann das Druckbegrenzungsventil beispielsweise ein elektrisch gesteuertes sein.
Schließlich können zur Optimierung des Betriebs der Vorrichtung weitere Anordnungen gewählt werden, um ihren Betrieb den Belastungen, denen sie standhalten muss, besser anzupassen.
Eine erste Anordnung ergibt sich aus der Feststellung, dass dann, wenn das fahrbare Gerät sich in einer normalen Fahrsituation, beispielsweise auf der Straße befindet, die zuvor erwähnten Risiken eines Überdrucks, denen das Druckbegrenzungsventil gerecht wird, begrenzt sind. Aus diesem Grund kann die Vorrichtung zwei unterschiedliche Konfigurationen vorsehen, die eine für die Straße, die andere für schwierigere Arbeitsbedingungen. So kann die Vorrichtung vorteilhafterweise eine Fahr-(oder „Straßen-“)Konfiguration, bei der das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil geeignet ist, die Reihenleitung(en) – unter Begrenzen des Druckes in der oder den Leitung(en) auf den Wert des Versorgungsdrucks des Niederdruckkreises – mit dem Niederdruckkreis zu verbinden, und eine Arbeitskonfiguration, bei der das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil geeignet ist, die Reihenleitung(en) – unter Begrenzen des Druckes in der oder den Leitungen in Abhängigkeit des Hochdrucks der Pumpe – mit dem Niederdruckkreis zu verbinden.
Andererseits zielt eine zweite Anordnung darauf ab, die Neutralisierung der Begrenzung des Druckes in der Reihenleitung zu ermöglichen. Hierfür ist vorteilhafterweise wenigstens ein Magnetventil zwischen dem wenigstens einen Druckbegrenzungsventil und der oder den Reihenleitung(en), mit der oder den dieses verbunden ist, zwischengeschaltet, wobei das Magnetventil eine erste Stellung aufweist, in der es das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil mit der oder den Reihenleitung(en) verbindet, sowie eine zweite Stellung, in der es das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil von der oder den Reihenleitung(en) trennt.
Es kann nämlich unter gewissen besonderen Umständen notwendig sein, eine Neutralisierung des Druckbegrenzungsventils zu ermöglichen, um ein Antriebsmoment an dem nachgeschalteten Motor beizubehalten. Wenn beispielsweise ein über einen vorgeschalteten Motor angetriebenes Rad starken Haftungsverlust erfährt, neigt dieser vorgeschaltete Motor dazu, schneller zu drehen und die gesamte Leistung der Pumpe aufzunehmen. Der entsprechende nachgeschaltete Motor nimmt folglich eine erhöhte Leistung auf, und der Druck in der Reihenleitung müsste demnach ansteigen. Wenn jedoch das Druckbegrenzungsventil aktiv ist, wird der Druck in der Reihenleitung durch dieses Ventil begrenzt, das in Abhängigkeit des Hochdrucks der Pumpe gesteuert wird, der seinerseits unter der Wirkung des vorgenannten Überverbrauchs gesunken ist. Unter diesen Bedingungen kann der Versorgungsdruck des nachgeschalteten Motors sich als unzureichend erweisen; es ist dann wünschenswert, das Druckbegrenzungsventil vorübergehend zu neutralisieren, um dem Druck zu ermöglichen, in der Reihenleitung anzusteigen, um dem nachgeschalteten Motor wieder die Möglichkeit zu geben, ein ausreichendes Antriebsmoment bereitzustellen. Es wird hingegen davon abgeraten, das Druckbegrenzungsventil in der Kurve zu neutralisieren.
Aufgrund der Vielfalt der Situationen, welche die Neutralisierung des Druckbegrenzungsventils erfordern können, kann das Magnetventil entweder durch ein Eingreifen des Fahrers des Geräts unter Verwendung einer geeigneten Steuerung (beispielsweise ein Druckknopf oder jedwede andere Vorrichtung) und/oder auf automatische Weise mit Hilfe eines Sensors, beispielsweise eines Nähesensors betätigt werden, der einer elektronischen Einheit eine Geraden- oder Kurveninformation liefert, die somit dem Magnetventil ein Sperrsignal auf der Geraden oder ein Öffnungssignal in der Kurve übermitteln kann.
Es sei außerdem erwähnt, dass die beiden zuvor genannten zusätzlichen Anordnungen (Arbeits-Konfiguration und Straßen-Konfiguration; Neutralisierung des Druckbegrenzungsventils) zu einem einzigen Magnetventil, das zwischen dem Druckbegrenzungsventil und der (oder den) Reihenleitung(en) zwischengeschaltet ist, zusammengefasst werden können.
Hierfür wird ein Magnetventil verwendet, das eingangsseitig mit der Austrittsöffnung des Druckbegrenzungsventils und mit dem Niederdruckkreis und ausgangsseitig mit der oder den Reihenleitung(en) verbunden ist.
Dieses Magnetventil weist die beiden gleichen vorgenannten Stellungen wie das Magnetventil zur Neutralisierung der Druckbegrenzung auf, um das Druckbegrenzungsventil mit der oder den Reihenleitung(en) zu verbinden oder um sie voneinander zu trennen. Es weist ferner eine dritte und neue Stellung auf, in welcher der Niederdruckkreis mit der oder den Reihenleitung(en) verbunden ist.
Der Vorteil dieses Magnetventils besteht zunächst darin, dass die hydraulische Antriebsvorrichtung durch das Vereinen unterschiedlicher Funktionen in einem einzigen Teil vereinfacht wird. Er liegt aber auch – dank dieser dritten Stellung – darin, dass es auf einfache Art und Weise einen Betrieb in der zuvor erwähnten Straßen-Konfiguration ermöglicht.
Im Allgemeinen kann jedwedes fahrbare Gerät, das die im Oberbegriff genannten Merkmale aufweist, mit der hydrostatischen Antriebsvorrichtung, welche Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, ausgestattet werden. Es sei jedoch sehr wohl darauf hingewiesen, dass die Vorrichtung nicht auf ein fahrbares Gerät mit einem einzigen verbindenden und einem einzigen verbundenen Motor begrenzt ist; ganz im Gegenteil. Auch andere Motoren, verbindende oder verbundene, können Teil der Vorrichtung sein. Insbesondere die Gruppe der vorderen Motoren und/oder die Gruppe der hinteren Motoren können Doppelmotoren umfassen, das heißt Motoren, die von zwei Teil- oder Untermotoren gebildet sind, die unterschiedliche Einlass- und/oder Auslassöffnungen haben.
Beispielsweise ist bei einer weiteren möglichen Ausführung der Vorrichtung, einer sogenannten Ausführung mit einem Doppelmotor, der erste verbindende Motor ein erster Einzelmotor eines ersten Doppelmotors und umfasst letzterer ferner einen zweiten Einzelmotor, der parallel zu dem ersten verbindenden Motor und dem ersten verbundenen Motor, die in Reihe miteinander verbunden sind, über die Pumpe versorgt wird.
In einer weiteren möglichen Ausführung umfasst die Vorrichtung zusätzlich zu der Ausführung mit einem Doppelmotor einen zweiten Doppelmotor, dessen erster Einzelmotor einerseits über eine zweite Reihenleitung mit dem ersten verbundenen Motor und andererseits mit der Pumpe verbunden ist und dessen zweiter Einzelmotor parallel zu dem ersten verbindenden Motor und dem ersten verbundenen Motor, die in Reihe miteinander verbunden sind, über die Pumpe versorgt wird.
In einer noch weiteren möglichen Ausführung umfasst die Vorrichtung zusätzlich zu der Ausführung mit einem Doppelmotor einen weiteren Motor, sogenannten zweiten verbundenen Motor, sowie einen zweiten Doppelmotor, von dem ein erster Einzelmotor einerseits über eine zweite Reihenleitung mit dem zweiten verbundenen Motor und andererseits mit der Pumpe verbunden ist und dessen zweiter Einzelmotor parallel zu dem ersten verbindenden Motor und dem ersten verbundenen Motor, die in Reihe miteinander verbunden sind, über die Pumpe versorgt wird.
Wenn die Vorrichtung mehrere Reihenleitungen umfasst, kann die Vorrichtung vorteilhafterweise nur ein einziges Druckbegrenzungsventil aufweisen, das zwischen dem Niederdruckkreis und einer oder mehreren Reihenleitung(en) eingefügt ist.
Beim Lesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von als nicht einschränkende Beispiele dargestellten Ausführungsformen wird die Erfindung gut verstanden und werden ihre Vorteile besser hervorgehen. Die Beschreibung nimmt auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug, hierin zeigen:
1 eine schematische Ansicht einer hydrostatischen Antriebsvorrichtung, die einen vorderen Motor und einen hinteren Motor einschließt und bei der das Druckbegrenzungsventil ein Druckbegrenzer ist;
2 eine schematische Ansicht einer hydrostatischen Antriebsvorrichtung, die ferner ein erstes Magnetventil für die Auswahl eines Arbeitsmodus und eines Straßenmodus umfasst und bei der das Druckbegrenzungsventil ein Druckregler ist;
3 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebsvorrichtung, die einen einfachen Motor sowie einen Doppelmotor einschließt, mit einem Magnetventil, um die Neutralisierung der Druckbegrenzung in der Reihenleitung zu ermöglichen;
4 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebsvorrichtung, die einen einfachen Motor und zwei Doppelmotoren einschließt;
die 5A und 5B zwei schematische Ansichten von zwei erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebsvorrichtungen, mit jeweils zwei einfachen Motoren und zwei Doppelmotoren, in zwei unterschiedlichen Ausführungsformen;
6 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebsvorrichtung, die zwei einfache Motoren und zwei Doppelmotoren einschließt und bei der die Steuerung des Druckbegrenzungsventils über eine elektronische Steuereinheit vollzogen wird;
7 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebsvorrichtung, die zwei einfache Motoren und zwei Doppelmotoren einschließt, wobei die beiden Reihenleitungen jeweils durch zwei Druckbegrenzer geschützt sind;
die 8A bis 8C einerseits, die 9A bis 9C andererseits jeweils zwei Ausführungsformen eines Druckreglers – ein Beispiel für ein Druckbegrenzungsventil – der zu einer erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebsvorrichtung eines fahrbaren Geräts gehört; und
10 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebsvorrichtung in einer weiteren Ausführungsform mit elektrischer/hydraulischer Hybridsteuerung des Druckbegrenzungsventils.
In den verschiedenen dargestellten Ausführungsformen und den entsprechenden Figuren sind die mehrmals auftauchenden Elemente jeweils mit einem einzigen Bezugszeichen versehen und werden unter Bezugnahme auf die erste Figur beschrieben, in der sie auftauchen.
Unter Bezugnahme auf 1 wird nun eine erste Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Die dargestellte hydrostatische Antriebsvorrichtung umfasst einen geschlossenen Antriebskreis, in dem eine Haupthydraulikpumpe 12, ein erster sogenannter verbindender Motor 14, ein zweiter sogenannter verbundener Motor 16 in Reihe angeordnet sind. Diese beiden über eine Reihenleitung 18 verbundenen Motoren werden durch die Hauptpumpe 12 über zwei mit den Öffnungen der Pumpe verbundene Hauptleitungen 20 bzw. 22 versorgt.
Die Vorrichtung umfasst ferner eine Gruppe von Organen zur Vorwärtsbewegung und eine Gruppe von Organen zur Rückwärtsbewegung, die nicht dargestellt sind und die über die Motoren 14 bzw. 16 angetrieben werden. Die Bewegungsorgane sind typischerweise Räder oder Kugeln. Ein Motor kann ein einziges Bewegungsorgan oder mehrere Organe, beispielsweise die beiden Räder einer gleichen Achse antreiben.
Die Vorrichtung weist außerdem einen Niederdruckkreis 25 auf, der im vorliegenden Fall der Versorgungskreis ist. Diese Funktion kann auch jeder andere Niederdruckkreis übernehmen, der geeignet ist, das Fluid abzuleiten.
Der Niederdruckkreis 25 umfasst eine Versorgungsleitung 27 und eine Versorgungspumpe 24, die den Niederdruckkreis 25 speist. Der Saugstutzen der Versorgungspumpe 24 ist mit einem überdrucklosen Behälter 32 verbunden. Der Niederdruckkreis 25 ist mit den Hauptleitungen 20 und 22 der Hauptpumpe 12 und mit der die beiden Motoren verbindenden Reihenleitung 18 verbunden, so dass das ständige Aufrechterhalten eines sogenannten Mindestversorgungsdruckes in diesen Leitungen sichergestellt ist. An den unterschiedlichen entsprechenden Zweigverbindungen sind Ventile 28 eingefügt, die sicherstellen, dass die Fluidzirkulation lediglich in Richtung eines Füllens der Leitungen 18, 20, 22 durch die Versorgungspumpe 24 erfolgt.
Herkömmlicherweise ist der Druck in der Hauptleitung und in dem Niederdruckkreis durch Druckbegrenzer 30, 34 begrenzt.
Schließlich umfasst die Vorrichtung ein Druckbegrenzungsventil 40, das über eine Verbindungsleitung 43 mit der Reihenleitung 18 und über eine Verbindungsleitung 41 mit dem Niederdruckkreis 25 verbunden ist und dabei in Abhängigkeit des Hochdrucks der Hauptpumpe 12 gesteuert wird. In dem dargestellten Beispiel ist dieses Ventil 40 ein Druckbegrenzer, der über den Hochdruck der Pumpe hydraulisch gesteuert wird.
Ein mit den beiden Öffnungen der Hauptpumpe 12 verbundenes Wechselventil 38 ermöglicht, den höchsten Druck dieser Pumpe auszuwählen. Dieser Druck wird somit direkt übertragen, um das hydraulisch gesteuerte Ventil 40 zu steuern.
Das Druckbegrenzungsventil 40 weist einen ersten Weg G auf, der mit dem Niederdruckkreis 25 verbunden ist, einen zweiten Weg U, der mit der Reihenleitung 18 verbunden ist, sowie ein (in 1 nicht dargestelltes) bewegliches Organ, das geeignet ist, zwischen einer ersten Position, in der es den ersten und den zweiten Weg (G und U) voneinander trennt, und einer zweiten Position, in der es diese Wege verbindet, bewegt zu werden.
Gesteuert wird das Ventil 40 in Abhängigkeit des Druckes in einer Steuerkammer 40A, die über eine Steuerleitung 40B versorgt wird, welche unter dem hohen Druck der Pumpe steht, dem ein Gegendruck entgegenwirkt; letzterer ist der Druck der Leitung 43 in der Nähe des Ventils 40 oder der am Weg U anliegende Druck.
Die Funktionsweise des Ventils 40 wird im Folgenden näher erläutert. Im Ruhezustand befindet sich das Ventil 40 in der ersten Position und sind die Wege U und G voneinander getrennt.
Solange der Druck in dem Weg U nicht einen von dem Hochdruck der Pumpe abhängigen Grenzdruck überschreitet (wobei dieser Druck vor allem durch den Aufbau des Ventils 40 bestimmt wird), bleibt das Ventil 40 geschlossen. Wenn der Druck in dem Weg U den genannten Grenzdruck erreicht, öffnet sich das Ventil 40, werden die Wege G und U miteinander verbunden und wird das überschüssige Fluid von der Reihenleitung 18 in Richtung des Niederdruckkreises 25 abgeleitet.
Aus dem vorhergehenden ergibt sich, dass der Druck in dem Weg U durch das Ventil 40 auf einem Wert kleiner oder gleich dem Grenzdruck gehalten wird. Dieser Druck wird vor allem durch den Aufbau des Ventils 40 bestimmt. Diese Komponente muss demnach derart gewählt werden, dass die durch das Ventil 40 vollzogene Druckbegrenzung in Abhängigkeit des Hochdrucks der Pumpe tatsächlich einen angemessenen Druck für die Begrenzung der Überdrücke in der Reihenleitung 18 liefert.
Außerdem ist zwischen dem Druckbegrenzungsventil 40 und der Reihenleitung 18, mit der dieses verbunden ist, eine Drossel 36 eingefügt. Diese Drossel 36 ermöglicht, die über das Ventil 40 abgeleitete Menge zu begrenzen. Denn in dem besonderen Fall, in dem der hohe Druck der Pumpe gering ist, beispielsweise wenn das über den vorgeschalteten Motor angetriebene Rad vorübergehend angehoben wird, kann es nützlich sein, die über das Ventil 40 abgeleitete Menge zu begrenzen und somit das Durchdrehen dieses Rades zu verhindern.
In den anderen Fällen ist die Drossel nicht von Nutzen. Sie schadet dem Betrieb nicht, da sie den Öffnungsdruck des Ventils 40 nicht verändert, wobei die stabilisierten Drücke vor und hinter der Drossel gleich sind, wenn das Ventil 40 geschlossen ist. Wenn der Grenzdruck erreicht ist und wenn sich das Ventil öffnet, ist die abzuführende Menge im Allgemeinen sehr gering und hat der durch die Drossel erzeugte Druckverlust wenig Einfluss.
Unter Bezugnahme auf 2 wird nun eine zweite Ausführungsform beschrieben.
Bei der anhand dieser Figur dargestellten hydrostatischen Antriebsvorrichtung ist das Druckbegrenzungsventil 50 ein Druckregler. Es weist einen ersten Weg G auf, der mit dem Niederdruckkreis 25 verbunden ist, einen zweiten Weg U, der mit der Reihenleitung 18 verbunden ist, sowie einen dritten Weg P, der über eine sogenannte Steuerleitung 50B, durch die er mit einem Steuerdruck beaufschlagt wird, mit einem Magnetventil 54 verbunden ist.
Genauer gesagt ist der Weg U über eine Verbindungsleitung 50C mit der Reihenleitung 18 verbunden, wobei ein Rückschlagventil 52 und eine Drossel 36 an dieser Leitung 50C von dem Weg U bis zur Reihenleitung 18 nacheinander zwischengeschaltet sind. Das Rückschlagventil 52 ist in der Richtung angeordnet, die das Aufwärtsfließen des Fluids von dem Ventil 50 in Richtung der Reihenleitung 18 untersagt.
Das Ventil 50 umfasst ferner eine hydraulische Steuerkammer 50A, die dadurch, dass sie mit der Steuerleitung 50B verbunden ist, mit dem Steuerdruck beaufschlagt ist. Der Druck in der Kammer 50A wirkt den kumulierten Gegendrücken einer Rückstellfeder und des Druckes in dem Weg U entgegen.
Wenn der Druck in dem Weg U nicht einen sogenannten Grenzdruck, der von dem Steuerdruck abhängt, überschreitet, bewegt sich das Ventil 50 in Position I. In dieser Position sind die Wege P und U verbunden und ist der Weg G isoliert. Aus diesem Grund kann in dieser Position die Verbindungsleitung 50C Fluid mit der Steuerleitung 50B austauschen; ihr Druck neigt folglich dazu, sich dem Steuerdruck zu nähern; die Abführleitung 51 in Richtung der Versorgung bleibt isoliert.
Wenn der Druck in dem Weg U den Grenzdruck erreicht, bewegt sich das Ventil in Position II, die aufgrund der Rückstellfeder die Ruhestellung des Ventils 50 ist. In dieser Position II (2) sind die Wege G und U miteinander verbunden und ist der Weg P isoliert. Aus diesem Grund ist in dieser Position die Verbindungsleitung 50C mit dem Niederdruckkreis verbunden und führt das Fluid zu diesem hin ab. Der Druck an U neigt folglich dazu abzusinken, und dies solange wie der Druck an U oberhalb des Grenzdrucks bleibt (wobei der Einfluss der Rückstellfeder vernachlässigbar ist). Der Druck an U stabilisiert sich, wenn er den Grenzdruck erreicht.
Aus diesem Grund zwingt das Ventil 50 den Druck in der Verbindungsleitung 50C (Druck am Weg U), ständig gleich dem Grenzdruck gehalten zu werden, der von dem Steuerdruck abhängt und durch den Aufbau des Ventils 50 bestimmt wird. In der Praxis kann ein Grenzdruck auferlegt werden, der gleich einem Bruchteil des Hochdrucks der Pumpe ist, beispielsweise 80 % oder 90 % dieses Druckes beträgt.
Je nachdem, ob die gewünschte Ausführung für das fahrbare Gerät seine Fahr-Konfiguration oder seine Arbeits-Konfiguration ist, ermöglicht die in 2 schematisch dargestellte Vorrichtung, dem Steuerdruck zwei unterschiedliche Werte zu geben, entweder den Hochdruck der Pumpe oder den Druck des Niederdruckkreises 25.
Die Vorrichtung umfasst nämlich ein Magnetventil 54, das in der Fahr-Konfiguration geeignet ist, eine erste Position I einzunehmen, in der die Steuerleitung 50B mit dem Niederdruckkreis verbunden ist, und das in der Arbeits-Konfiguration geeignet ist, eine zweite Position II einzunehmen, in der die Steuerleitung 50B mit der Hochdruckleitung der Pumpe verbunden ist.
Die erste Position I entspricht einer „Straßen“-Konfiguration, in der die Steuerkammer 50A des Druckbegrenzungsventils 50 mit dem Niederdruckkreis 25 in Verbindung steht. In dieser „Straßen“-Position ermöglicht dieses Magnetventil 54, das Ventil 50 in eine Position zu bewegen, in der es den Druck an U und demzufolge in der Reihenleitung auf den Versorgungsdruck begrenzt. So verhindert diese „Straßen“-Konfiguration, dass der Druck in der Reihenleitung unnötig über den Versorgungsdruck hinaus ansteigt, wobei die „Arbeits“-Konfiguration der Vorrichtung für schwierige Arbeitsbedingungen des Geräts vorzusehen ist. In der „Straßen“-Position liefert der nachgeschaltete Motor kein Antriebsmoment.
Die zweite Position II entspricht der „Arbeits“-Konfiguration des Geräts, die vor allem für „Gelände“-Arbeiten eingesetzt werden soll und in der die Steuerkammer 50A des Ventils 50 mit dem Hochdruck der Pumpe in Verbindung steht. Diese zweite Position ist die Ruhestellung des durch eine Feder rückgestellten Magnetventils 54.
Unter Bezugnahme auf 3 wird nun eine erfindungsgemäße Ausführungsform beschrieben.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der vorhergehenden durch die Ausbildung der Motoren und durch das Vorliegen eines zusätzlichen Magnetventils 60, das an der Verbindungsleitung 50C zwischen dem Weg U und dem Rückschlagventil eingefügt ist. Dieses Magnetventil ermöglicht, das Druckbegrenzungsventil 50 zu neutralisieren, was in einigen speziellen Situationen von Vorteil ist, wie dies weiter oben erläutert wurde. Denn in einer ersten Position I, die aufgrund einer Rückstellfeder seine Ruhestellung ist, verbindet es die Reihenleitung mit dem Ventil 50; in einer zweiten Position II trennt es sie voneinander.
Darüber hinaus unterscheidet sich die Ausbildung der Motoren in dieser Ausführungsform von ihrer Ausbildung wie sie in den 1 und 2 dargestellt ist. Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform ist der verbindende Motor 14 ein Teilmotor eines Doppelmotors, wobei dieser ferner einen zweiten Teilmotor 15 aufweist. Dieser Teilmotor 15 ist parallel mit den Motoren 14 und 16, die über die Reihenleitung 18 miteinander verbunden sind, direkt mit den Hauptöffnungen der Hauptpumpe 12 verbunden.
Unter Bezugnahme auf 4 wird nun eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform weicht die Ausführung der Motoren von den in den 1, 2 und 3 dargestellten ab. Die Vorrichtung umfasst nämlich einerseits zwei Doppelmotoren, die jeweils zwei Teilmotoren 14, 15 und 114, 115 umfassen, und andererseits einen einfachen Motor 16. In dem dargestellten Beispiel ist der Teilmotor 14 ein erster verbindender Motor, der über eine Reihenleitung 18 mit dem verbundenen Motor 16 verbunden ist. Der Teilmotor 114 ist ein weiterer verbindender Motor, der über eine zweite Reihenleitung 18’ mit dem verbundenen Motor 16 verbunden ist. Wie aus der Figur ersichtlich ist, umfassen die beiden Leitungen 18 und 18’ einen gemeinsamen, als Leitung 19 bezeichneten Abschnitt, der sie mit dem Motor 16 verbindet.
Trotz des Vorliegens von zwei verbindenden Motoren 14, 114 und von zwei Reihenleitungen 18, 18’ wird die durch das Ventil 50 bereit gestellte Druckbegrenzungsfunktion wie zuvor durch ein einziges Ventil 50 übernommen, das in Parallelschaltung über die Verbindungsleitung 50C mit der Reihenleitung 19 verbunden ist. Es wäre jedoch möglich, zwei Druckbegrenzungsventile zu verwenden, die jeweils mit einer dieser Leitungen verbunden sind.
Unter Bezugnahme auf 5A wird nun eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform weicht die Ausführung der Motoren von der in den 1 bis 4 dargestellten ab. Die Vorrichtung umfasst nämlich einerseits zwei Doppelmotoren, die jeweils zwei Teilmotoren 14, 15 und 114, 115 aufweisen, und andererseits zwei einfache Motoren 16, 116. Bei dem dargestellten Beispiel sind die Teilmotoren 14 und 114 ein erster verbindender und ein zweiter verbindender Motor und die Motoren 16 und 116 ein erster verbundener und ein zweiter verbundener Motor, die über zwei Reihenleitungen 18 bzw. 118 mit den verbindenden Teilmotoren 14 und 114 verbunden sind. Auf diese Weise versorgt die Pumpe über ihre Hauptleitungen 20, 22 parallel den Teilmotor 15, den Teilmotor 115, das Paar aus den in Reihe verbundenen Motoren 14, 16 sowie das Paar aus den in Reihe verbundenen Motoren 114, 116.
Bei vierrädrigen Fahrzeugen ist jedem Vorderrad ein Motor (16, 116) und jedem Hinterrad ein Paar aus Einzelmotoren (14, 15; 114, 115) zugeordnet.
Die Funktion der Druckbegrenzung in den Reihenleitungen 18 und 118 wird über ein einziges Druckbegrenzungsventil 50 sichergestellt. Dieses Ventil ist über die Verbindungsleitung 50C mit zwei Verbindungsleitungen 23, 123 verbunden, die das Ende der Leitung 50C mit den Reihenleitungen 18 bzw. 118 verbinden, das heißt eine erste Verbindungsleitung 23 verbindet die Verbindungsleitung 50C über ein Rückschlagventil 52 und eine Drossel 36 mit der Reihenleitung 18; eine zweite Verbindungsleitung 123 verbindet die Verbindungsleitung 50C über ein Rückschlagventil 152 und eine Drossel 136 mit der Reihenleitung 118.
Wie aus 5A ersichtlich ist, ist das Druckbegrenzungsventil 50, das zwischen dem Niederdruckkreis 25 und einer oder mehreren Reihenleitung(en) (hier die beiden Reihenleitungen 18, 118) zwischengeschaltet ist, das einzig vorhandene. Diese Ausführung ist demnach sparsam und relativ einfach zu realisieren. Obwohl die vorgestellten Beispiele höchstens nur zwei Reihenleitungen umfassen, ist die Erfindung im Allgemeinen für hydrostatische Antriebsvorrichtungen anwendbar, die streng genommen mehr als Reihenleitungen aufweisen.
Unter Bezugnahme auf 5B wird nun eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Bei der anhand dieser Figur gezeigten Antriebsvorrichtung sind die Ausführung der Motoren sowie das Druckbegrenzungsventil 50 mit dem identisch, was in 5A gezeigt ist. Um vor allem über einen Arbeitsmodus, einen Straßenmodus und einen Isolationsmodus zu verfügen, ist jedoch die Umgebung des Druckbegrenzungsventils eine andere.
Bei der hydraulischen Antriebsvorrichtung der 5B ist der Weg P des Druckbegrenzungsventils 50 mit einem Wechselventil 138 verbunden, das seinerseits mit den Hauptöffnungen der Pumpe 12 verbunden ist. Dieses Wechselventil legt also an den Weg P den Hochdruck der Pumpe 12 an.
Der Weg G des Druckbegrenzungsventils 50 ist mit dem Niederdruckkreis 25 verbunden. Aufgrund der Ausbildung schreibt somit das Druckbegrenzungsventil 50 dem Druck in seinem Weg U vor, einen von dem hohen Druck der Pumpe abhängigen Wert anzunehmen, beispielsweise 80 % oder 90 % dieses Wertes.
Der Weg U des Ventils 50 ist mit einer Verbindungsleitung 50C verbunden, die in zwei Verbindungsleitungen 23, 123 unterteilt ist, welche mit den Reihenleitungen 18 bzw. 118 verbunden sind. An diesen Verbindungsleitungen 23, 123 sind gesteuerte Ventile 53 bzw. 153 vorgesehen. Wenn sie nicht in die geöffnete Position bewegt werden, gewährleisten diese Ventile eine Rücklaufsicherungsfunktion dadurch, dass der Durchgang des Fluids in Richtung der Reihenleitungen 18, 118 verhindert wird.
Außerdem ist zwischen dem Weg U des Druckbegrenzungsventils und den Reihenleitungen 18, 118, an der Leitung 50C ein Ventil 160 zur Moduswahl zwischengeschaltet. Dieses Ventil 160 ist ein Magnetventil, das beispielsweise manuell oder über eine elektronische Steuereinheit gesteuert werden kann. Es weist drei Positionen I, II, III auf.
Die Position I ist für den Arbeitsmodus. In dieser Position ist der Weg U des Druckbegrenzungsventils 50 über gesteuerte Ventile 53, 153 mit den Reihenleitungen 18, 118 in Verbindung. Der Druck in den Reihenleitungen wird folglich durch den über das Druckbegrenzungsventil 50 auferlegten Grenzdruck nach oben begrenzt.
Die Position II ist für den Isolationsmodus. In dieser Position ist die Leitung 50C abgetrennt und kann kein Fluid ableiten. Der Druck in den Reihenleitungen ist nun nicht nach oben begrenzt.
Die Position III ist für den Straßenmodus. Im Hinblick auf diesen Modus umfasst das Ventil 160 zur Moduswahl einen mit dem Niederdruckkreis verbundenen Weg G’. In der Position III ist die Öffnung G’ mit den Reihenleitungen 18, 118 verbunden.
Hieraus folgt, dass bei diesem Modus der Druck in den Reihenleitungen gleich dem des Niederdruckkreises ist und dass somit die hinteren Motoren, mangels eines ausreichenden Versorgungsdruckes, keinerlei Antriebsmoment liefern.
Als Ergänzung zu der in den Reihenleitungen durch das Ventil 50 sichergestellten Druckbegrenzung wird eine zusätzliche Sicherheitsfluidableitung zur Verhinderung eines Überdruckes in den Reihenleitungen 18, 118 durch eine Verbindung ermöglicht, welche die Leitungen 23, 123 mit dem Niederdruckkreis über einen Druckbegrenzer 166 verbindet.
Schließlich ist die in 5B gezeigte hydraulische Antriebsvorrichtung weiterhin mit Steuermitteln ausgestattet, nämlich mit einem Magnetventil 164, das ermöglicht, das Öffnen der gesteuerten Ventile 53, 153 zu forcieren. Dieses Magnetventil 164 ist mit dem Weg P des Druckbegrenzungsventils 50 verbunden. In einer ersten Position (I) legt es den Druck des Weges P an die Organe zur Steuerung der Ventile 53, 153 an, während in einer zweiten Position (II) diese Steuerorgane isoliert bleiben.
In der ersten Position sind die Ventile 53, 153 geöffnet. So wird im Arbeitsmodus (Position I des Ventils 160 zur Moduswahl) in den Reihenleitungen 18, 118 ein Druck auferlegt, der gleich dem Druck des Weges U des Druckbegrenzungsventils 50 ist. Ein geringes, jedoch nicht null betragendes Antriebsmoment wird folglich an die vorderen Motoren angelegt (wenn beispielsweise der Druck an U einem großen Bruchteil des hohen Drucks der Pumpe, beispielsweise 80 % dieses hohen Drucks entspricht, entspricht der Druckabfall zwischen dem Einlass und dem Auslass der vorderen Motoren lediglich 20 % des hohen Drucks der Pumpe und können folglich diese Motoren nur ein relativ geringes Antriebsmoment liefern).
Ein solcher Betrieb ist besonders nützlich, um den Schlupf der Vorderräder im Fall einer Versorgung über die Front, beispielsweise beim Hinauffahren zu verhindern.
Das Bewegen der Ventile 53, 153 in die geöffnete Position ist auch nützlich, um den Vorderrädern im Fall einer Versorgung über das Heck und bei Kurvenfahrten ein minimales Antriebsmoment zu liefern. Dies gibt dem Fahrzeug eine gewisse Steuerbarkeit in Kurven dadurch zurück, dass an den Vorderrädern ein Antriebsmoment sichergestellt wird (in diesem Fall ist die Druckdifferenz zwischen dem Einlass und dem Auslass des Motors gleich dem Unterschied zwischen dem Druck im Weg U und dem niedrigen Druck der Pumpe).
Unter Bezugnahme auf 6 wird nun eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Bei der anhand dieser Figur dargestellten Antriebsvorrichtung ist die Ausführung der Motoren mit der in 5 gezeigten identisch. Jedoch ist das Druckbegrenzungsventil anders ausgebildet.
Die Vorrichtung umfasst nämlich ein erstes Druckbegrenzungsventil 70, das zwischen der Reihenleitung 18 und dem Niederdruckkreis eingefügt ist, sowie ferner ein zweites Druckbegrenzungsventil 170, das zwischen der zweiten Reihenleitung 118 und dem Niederdruckkreis 25 zwischengeschaltet ist.
Bei dem in 6 dargestellten Beispiel sind diese Druckbegrenzungsventile 70, 170 Druckbegrenzer. Sie erfüllen die gleiche Funktion wie der Druckbegrenzer der 1. Sie werden jedoch elektrisch gesteuert, während der Begrenzer der 1 hydraulisch gesteuert wurde. Eine solche elektrische Steuerung kann selbstverständlich bei allen in Verbindung mit den 1 bis 7 beschriebenen Vorrichtungen in Betracht gezogen werden.
Um die elektrische Steuerung der Begrenzer 70, 170 zu ermöglichen, umfasst die Vorrichtung eine elektronische Steuereinheit 72, Mittel L74, um wenigstens den Wert des Hochdrucks der Pumpe an die Einheit zu übertragen, wobei die Einheit 72 geeignet ist, ein oder mehrere Steuersignal(e) auf der Grundlage vor allem des Wertes des Hochdrucks der Pumpe zu verarbeiten.
In dem dargestellten Beispiel ist die elektronische Steuereinheit 72 über eine Verbindung L74 mit einem Druckgeber 74 verbunden. Dieser ist mit dem Wechselventil 38 verbunden, in dessen Bereich er eine Druckmessung durchführt, die dann an die elektronische Steuereinheit 72 übertragen wird. Diese verarbeitet auf der Basis der durchgeführten Druckmessung die Signale zur Steuerung der Druckbegrenzer 70 und 170, die über die Verbindungen L70, L170 an die Begrenzer übertragen werden. Die Verbindungen L70, L170, L74 können Drahtverbindungen sein oder auch nicht.
Unter Bezugnahme auf 7 wird nun eine weitere Ausführungsform der Erfindung beschrieben. Bei der anhand dieser Figur dargestellten Antriebsvorrichtung ist die Ausführung der Motoren mit der in 6 gezeigten identisch. Die Vorrichtung umfasst wie bei 6 zwei Druckbegrenzer 40, 140 mit hydraulischer Steuerung, deren Funktionsweise zuvor in Verbindung mit 1 beschrieben worden ist.
Diese Druckbegrenzer 40, 140 werden über eine Steuerleitung 40B gesteuert, die mit einer Öffnung des Magnetventils 54 verbunden ist, dessen Funktionsweise unter Bezugnahme auf 2 beschreiben wurde. Das über die Druckbegrenzer 40, 140 abgeführte Fluid wird in Richtung des Niederdruckkreises 25 geleitet.
Es werden nun zwei Ausführungsformen eines Druckreglers als erfindungsgemäßes Druckbegrenzungsventil eingehender beschrieben. Bei diesen Ausführungsformen (8A bis 8C und 9A bis 9C) ist die Steuerung des Reglers hydraulischer Art und kann der Regler beispielsweise als Druckregler der anhand der 2 bis 5 dargestellten Vorrichtung verwendet werden. Eine weitere Ausführungsform wird anschließend in Verbindung mit 10, mit einer elektrischen/hydraulischen Hybridsteuerung des Reglers vorgestellt, wobei die elektrische Steuerung durch eine elektronische Steuereinheit sichergestellt wird.
Unter Bezugnahme auf die 8A bis 8C wird nun die erste Ausführungsform des Druckreglers beschrieben.
Der Druckregler 80 umfasst einen Körper 81, in dem sich eine im Wesentlichen zylindrische Bohrung 82 entlang einer Achse A erstreckt, die bei der dargestellten Ausführungsform an zwei gegenüberliegenden Seiten des Körpers 81 ausmündet. In dieser Bohrung 82 lässt sich ein langgestrecktes bewegliches Organ 84 entlang einer mit der Achse der Bohrung koaxialen Achse verschieben. Die Verschiebebewegung dieses beweglichen Organs wird durch folgende Elemente bewirkt:
An seinem ersten Ende 104 wird das bewegliche Organ 84 durch eine endseitige Wand 83 eines beweglichen Anschlags 86 zurückgedrückt. Dieser bewegliche Anschlag 86 umfasst außerdem auf der der endseitigen Wand 83 gegenüberliegenden Seite eine zylindrische Verlängerung 85, die in eine im wesentlichen zylindrische Kammer 87, welche eine mit der Außenseite des Körpers 81 in Verbindung stehende erste Hydraulikkammer bildet, dicht eingesteckt ist.
Genauer gesagt ist bei dem gezeigten Beispiel diese Hydraulikkammer 87 in ein Führungsteil 90 geöffnet, das selbst in den Körper 81 eingeschraubt ist. Der Querschnitt der Hydraulikkammer 87 im Bereich der zylindrischen Verlängerung 85 definiert eine erste Steuerfläche mit einem Flächeninhalt S1, im Bereich derer der Druck des Fluids bestrebt ist, den beweglichen Anschlag 86 und dadurch das bewegliche Organ 84 in Richtung seines zweiten Endes 105 (Pfeil F1) zurückzudrücken. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Fluiddruck in der Kammer 87 der Steuerdruck des Ventils 80, das heißt im Allgemeinen (in der „Arbeits“-Konfiguration) der Hochdruck der Pumpe.
Darüber hinaus können bei weiteren Ausführungsformen das bewegliche Organ und der bewegliche Anschlag 86 ein einziges Teil bilden.
An seinem zweiten Ende 105 (in den 8B und 8C rechts) wird das bewegliche Organ 84 durch eine Feder 92 zurückgedrückt. Das Ende der Feder, welches dem beweglichen Organ 84 gegenüberliegt, stützt sich an dem Körper 81 ab, entweder direkt, beispielsweise wenn die Bohrung eine Sackbohrung ist, oder indirekt, beispielsweise wie dargestellt, über ein festes Anlageteil 94, das an den Körper 81 angeschraubt ist.
Ferner umfasst der Körper 81 drei Verbindungswege G, P, U, die geeignet sind, externe Leitungen, die mit dem Druckregler 80 verbunden sind, im Bereich ringförmiger Nuten 91, 93 bzw. 95, die in der Bohrung 82 ausgebildet sind, mit der Bohrung 82 zu verbinden. Diese Wege G, P, U verlaufen im vorliegenden Fall senkrecht zur Achse der Bohrung 82.
Im allgemeinen ist bei der erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebsvorrichtung der Weg P mit dem Steuerdruck des Ventils beaufschlagt, das heißt typischerweise mit dem Hochdruck der Pumpe in der „Arbeits“-Konfiguration; der Weg G ist mit dem Niederdruck- oder Versorgungskreis verbunden, und der Weg U ist mit der oder den Reihenleitung(en) verbunden.
Der Weg U ist mit einer zweiten hydraulischen Steuerkammer 99 in Verbindung, die Teil der Bohrung 82 ist und bis zu der das zweite Ende 105 des beweglichen Organs 84 reicht. So ist der Druck des aus der Bohrung U austretenden Fluids bestrebt, das zweite Ende 105 des beweglichen Organs 84 im Bereich der zweiten Steuerkammer 99, deren Querschnitt eine zweite Steuerfläche mit dem Flächeninhalt S2 definiert, entlang dem Pfeil F2 zurückzudrücken. Die Kräfte, die das zweite Ende 105 des beweglichen Organs 84 zurückdrücken, sind folglich der Druck in dem Weg U sowie die Rückstellkraft der Feder 92. Da letztere Kraft angesichts der hydraulischen Druckkräfte gering ist, wird sie im Folgenden vernachlässigt.
So umfasst der Druckbegrenzer eine erste hydraulische Steuerkammer 87, die mit einer Steuerleitung verbunden werden kann, sowie eine zweite Steuerkammer 99, deren Wirkung zu derjenigen der ersten Kammer gegensätzlich ist und die geeignet ist, über den Weg U mit einer Reihenleitung verbunden zu werden; die in diesen beiden Kammern auf die Enden des beweglichen Organs 84 ausgeübten gegensätzlichen Drücke steuern dessen Bewegung.
Das bewegliche Organ 84 weist außerdem eine axiale Innenbohrung 96 auf. Es umfasst zudem im Bereich von zwei Abschnitten radial ausgebildete Löcher 100 und 101, welche die Bohrung 96 mit der Außenseite verbinden. Die Löcher 100 verbinden die Bohrung 96 – in Abhängigkeit von der Position des beweglichen Organs 84 in dem Körper 81 – entweder mit dem Weg P oder mit dem Weg G; die Löcher 101 verbinden die Bohrung 96 mit dem Weg U.
Somit ermöglicht die Bohrung 96, den Weg U in Abhängigkeit von der Position des beweglichen Organs 84 selektiv mit einem der Wege P oder G zu verbinden.
Die Druckbegrenzungsfunktion, die der Druckregler 80 erfüllt, wird nun eingehender beschrieben.
Das bewegliche Organ 84 nimmt entgegengesetzte Kräfte auf, die durch die Drücke P_COMMANDE bzw. P_U in den beiden gegensätzlichen Steuerkammern 87 und 99 mit den Querschnitten S1 bzw. S2 bedingt sind. Bei Gleichgewicht dieser Kräfte hat man demnach folgende Gleichheit: P_COMMANDE·S1 = P_U·S2 und somit P_U = (S1/S2)·P_COMMANDE, worin P_COMMANDE der Druck in der Kammer 87 (der Steuerdruck) und P_U der Druck am Weg U ist. So ist der Regler 80 ausgebildet, um den Druck in U auf einen Grenzdruck gleich F·P_COMMANDE zu regeln, worin F dem als Steuerbruchteil des Reglers bezeichneten Bruchteil (S1/S2) entspricht, der explizit die durch den Regler erfüllte Druckbegrenzungsfunktion definiert.
So weist bei diesem Druckregler 80 das bewegliche Organ des Druckbegrenzers oder -reglers eine erste und eine zweite Steuerfläche (S1, S2) auf, die sich in der ersten bzw. der zweiten Steuerkammer befinden, und ist das Verhältnis des Flächeninhalts der ersten Steuerfläche zum Flächeninhalt der zweiten Steuerfläche im Wesentlichen gleich dem Bruchteil F.
Als Reaktion auf die entgegen gerichteten Kräfte, die auf seine beiden Enden ausgeübt werden, wird das bewegliche Organ 84 dazu gebracht, sich zwischen seinen beiden Endstellungen zu bewegen. Aus diesem Grund

– wird in der Position I das bewegliche Organ 84 in seine Endstellung in Richtung des Pfeils F1 (in den 8A bis 8C nach rechts) bewegt, in der U mit P verbunden wird; der Druck in U neigt folglich dazu, sich dem Steuerdruck, das heißt dem Hochdruck der Pumpe in „Arbeits“-Konfiguration zu nähern,
– ist in der Zwischen- oder Neutralstellung N (8C) keiner der drei Wege G, P, U mit den anderen verbunden, und
– wird in der Position II (8B) das bewegliche Organ 84 in seine Endstellung in Richtung des Pfeils F2 (in den 8A bis 8C nach links) bewegt und werden die Reihenleitung oder Reihenleitungen (Weg U) mit dem Niederdruckkreis (Weg G) verbunden, zu dem sie Fluid abführen können. Der Druck am Weg U neigt dazu, sich dem Druck des Niederdruckkreises zu nähern.

Man kann nun konkreter verstehen, wie der Regler 80 funktioniert: Die Position des beweglichen Organs ist ausgeglichen, wenn der Druck im Weg U (Reihenleitungen) gleich einem Bruchteil F des Druckes im Weg P (Steuerdruck) ist. Wenn der Druck in den Reihenleitungen diesen Wert (F·P_COMMANDE) erreicht, befindet sich der Regler in seiner Neutralstellung. Sobald der Druck im Weg U diesen Wert überschreitet, führt der Regler Fluid aus den Reihenleitungen in Richtung des Niederdruckkreises (Weg G) ab. Wenn der Druck in den Reihenleitungen diesen Wert unterschreitet, ist der Regler bestrebt, Fluid vom Weg P in Richtung des Weges U (Reihenleitungen) fließen zu lassen, bis dieser Druck erreicht ist. Schließlich ist der Druck im Weg U, welcher mit den Reihenleitungen verbunden ist, wirklich auf den Druck P_U = (S1/S2)·P_COMMANDE geregelt.
Bei der hydrostatischen Antriebsvorrichtung eines gegebenen fahrbaren Geräts kann der optimale Steuerbruchteil F des Begrenzungsventils durch Versuche festgelegt werden und kann üblicherweise in der Größenordnung von 70 bis 95 % liegen. Trotzdem kann bei besonderen Geräten, beispielsweise deren vordere und hintere Motoren sehr unterschiedliche Hubräume haben, der Bruchteil F vorteilhafterweise zwischen 40 und 60 % betragen.
Die Art und Weise, auf die der hydraulische Antrieb auf die Kammer 87 übertragen werden kann, wird nun eingehender beschrieben.
Bei der soeben vorgestellten Ausführungsform (8A bis 8C) kommt der in der Kammer 87 ausgeübte Steuerdruck von außerhalb des Reglers 80 mittels einer Verbindung, welche die Kammer 87 mit dem Weg P verbindet und sich außerhalb des Ventilkörpers 81 befindet.
In Verbindung mit den 9A bis 9C wird nun eine zweite Ausführungsform eines Druckreglers vorgestellt. Bei dieser Ausführungsform wird der in der Steuerkammer (im vorliegenden Fall der Kammer 187) ausgeübte Steuerdruck mittels einer Innenleitung 192, die den Weg P mit der hydraulischen Steuerkammer 187 verbindet, intern auf den Druckregler (180) übertragen. Der Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass sie eine schnellere Reaktion auf die Druckänderungen als die vorhergehende Ausführungsform liefert.
Die Ausbildung des Druckreglers ist der anhand der 8A bis 8C vorgestellten sehr ähnlich. Der Regler ist innerhalb eines Körpers 181 ausgebildet, umfasst ein bewegliches Organ 184, das sich in einer Bohrung 182 verschieben lässt. Das zweite Ende 205 des beweglichen Organs 184 ist auf die gleiche Weise ausgebildet wie dasjenige 105 des beweglichen Organs 84 der 8B und 8C und ist den Rückstellkräften der Feder 92 sowie dem Druck des Fluids des Weges U ausgesetzt.
Das erste Ende 204 des beweglichen Organs 184 (in den 9B und 9C links) hingegen unterscheidet sich von dem ersten Ende 104 des beweglichen Organs 84. Das Ende des beweglichen Organs 184 ist mit einer nicht durchgehenden axialen zylindrischen Innenbohrung 188 versehen, in der ein zylindrisches Element 186 angeordnet ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist dieses zylindrische Element ein Kolben 186. Das bewegliche Organ kann demnach frei, aber dicht auf dem Kolben 186 gleiten, wodurch zwischen dem Grund der Bohrung 188 und dem Kolben 186 eine zweite hydraulische Steuerkammer 187 ausgebildet wird, deren Querschnitt eine Fläche mit einem Flächeninhalt S1 definiert. Das Führungsteil 90 ist durch einen einfachen dichten Abschluss 190 ersetzt, an dem das Ende 204 des beweglichen Organs und der Kolben 186 zur Anlage kommen können.
Der Körper 181 ist ferner von inneren Leitungen durchbohrt. Die hydraulische Steuerkammer 187 ist mit dem Weg P über eine erste Innenleitung 192 verbunden, die sie unter den am Weg P anliegenden Druck setzt und oben vorgestellt worden ist. Andererseits verbindet eine zweite Innenleitung 194 den Weg G und die Kammer 196, welche die am Ende der Bohrung 182 gegenüber dem Abschluss 190 ausgebildete Kammer ist und in der das Verschieben des beweglichen Organs 184 auf dem Kolben 186 stattfindet. Die Verbindung zwischen dem Weg G und der Leitung 194 ermöglicht, die Kammer 196 während dieses Verschiebens zu füllen oder zu entleeren.
Wie die 9B und 9C zeigen, ergibt sich die Bewegung des beweglichen Organs 184 aus den gegensätzlichen Drücken, die auf das bewegliche Organ wirken, einerseits in der Kammer 187 und andererseits in der Kammer 99. Das Gleichgewicht des beweglichen Organs dieses Druckreglers entspricht folglich dem gleichen Gleichgewichtskriterium der Drücke wie bei der anhand der 8A bis 8C dargestellten Ausführungsform, nämlich P_U = (S1/S2)·P_COMMANDE.
So ist die Funktionsweise dieses Druckreglers die gleiche wie diejenige des in Verbindung mit den 8A bis 8C vorgestellten Druckreglers:

– in Position I ermöglicht das bewegliche Organ 184, das in Richtung des Pfeils F1 bewegt wird, P und U miteinander zu verbinden, und somit ist der Druck in der oder den Reihenleitung(en) bestrebt, mit dem Steuerdruck des Reglers ins Gleichgewicht zu kommen,
– in der Zwischen- oder Neutralstellung N (9C) ist keiner der drei Wege G, P, U mit den anderen in Verbindung, und
– in Position II (9B) wird das bewegliche Organ 184 in Richtung des Pfeils F2 bewegt und werden die Reihenleitung oder Reihenleitungen mit dem Niederdruckkreis verbunden.

Diese Ausführungsform soll also zeigen, dass bei dem genannten Druckbegrenzer oder -regler die erste Steuerkammer über eine innerhalb des Reglers befindliche Verbindungsleitung ständig mit dem dritten Weg (P) verbunden werden kann.
Sie zeigt auch, dass die besondere Ausbildung der Enden des beweglichen Organs unterschiedliche Formen annehmen kann. Was besonders von Bedeutung ist, ist die Tatsache, dass die Bewegung des beweglichen Organs über gegensätzliche Drücke gesteuert wird, die an Querschnitten mit den Querschnittsflächen S1 bzw. S2 anliegen.
Unter Bezugnahme auf 10 wird nun eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebsvorrichtung beschrieben, die als Druckbegrenzungsventil einen Regler aufweist.
Bei der anhand dieser Figur dargestellten Antriebsvorrichtung sind die Ausführung der Motoren 14, 15, 16, 114, 115, 116 sowie die des Druckgebers 74 mit dem identisch, was in Verbindung mit 6 dargelegt worden ist. Jedoch wird die Funktion der Druckbegrenzung auf andere Weise erhalten.
Die Druckbegrenzungsfunktion wird nämlich von einem hydraulisch gesteuerten Druckregler 280 übernommen, der über eine elektronische Steuereinheit 172 durch eine von einem Magnetventil 75 gebildete elektrische Steuerstufe gesteuert wird.
Der Druckregler 280 weist drei Wege P, G, U auf und ist vom gleichen Typ wie die Druckregler 80, 180, die in Verbindung mit den 8A bis 8C und 9A bis 9C beschrieben wurden.
Der Weg P ist über die beiden Rückschlagventile 238 mit der Hochdruckleitung der Pumpe verbunden. Bei dieser Ausführungsform liegt das Ziel der Wahl von zwei Rückschlagventilen (238) – als vielmehr eines Wechselventils –, die jeweils mit den beiden Öffnungen der Pumpe verbunden sind und ermöglichen, den höchsten Druck der Pumpe auszuwählen, darin, jeglichen Produktrücklauf vom Regler 280 in Richtung der Hochdruckleitung der Pumpe zu verhindern, den der Druck am Weg P eventuell überschreiten kann.
Es sei außerdem angemerkt, dass die in Verbindung mit den vorhergehenden Figuren vorgestellten Wechselventile (38, 138) durch Rückschlagventile ähnlich den Ventilen 238 der 10 ersetzt werden können.
Der Weg G ist mit dem Niederdruckkreis 25 verbunden. Der Weg U ist über zwei Rückschlagventile 52, 152 mit den beiden Reihenleitungen 18, 118 verbunden.
Wie aus 10 hervorgeht, weist der Regler 280 drei Positionen auf, nämlich eine Position I, in der die Reihenleitungen mit der Hochdruckleitung der Pumpe verbunden sind, eine Position II, in welcher die Reihenleitungen mit dem Niederdruckkreis verbunden sind, eine Position N oder Isolationsstellung, in welcher der Regler 280 die Reihenleitungen 18, 118 nicht weiter mit dem Niederdruckkreis 25 verbindet.
Die Steuerung des Druckreglers 280 erfolgt über eine elektronische Steuereinheit ECU 172, die dessen Sollwert über ein Steuermagnetventil 75 und eine Steuerleitung 280B überträgt.
Die elektronische Steuereinheit ECU 172 umfasst einen Speicherplatz oder mehrere Speicherplätze sowie Mittel zum Verarbeiten der Information. Der Wert des Hochdrucks der Pumpe, der durch die elektronische Steuereinheit ECU verarbeitet wird, wird über einen mit der Hochdruckleitung der Pumpe verbundenen Geber 74 geliefert.
Bei einer solchen Vorrichtung kann der Druck in dem Druckregler 280 hohe Werte (bis zu 450 Bar) erreichen, was die Verwendung einer elektrischen Steuerung für den Regler 280 schwierig gestaltet. Um diese Schwierigkeit zu beheben, ist ein Steuermagnetventil 75 mit einem mit dem Niederdruckkreis 25 verbundenen Eingangsweg 75A und einem mit der Steuerleitung 280B verbundenen Ausgangsweg 75B vorgesehen, das über die elektronische Steuereinheit 172 gesteuert wird. Dieses Magnetventil bildet eine elektrische proportionale Steuerstufe, die die durch die elektronische Steuereinheit 172 abgegebene Steuerung in Form eines Fluiddruckes überträgt, so dass der Druck in der Steuerleitung 280B tatsächlich durch die ECU 172 auferlegt wird.
Die Flexibilität der Steuerung des Reglers 280 durch die elektronische Einheit 172 ermöglicht mit dem Regler 280, die folgenden Funktionen umzusetzen:
Zunächst kann der Regler dadurch, dass er an der Isolationsstellung N gehalten wird, gesperrt werden. Die Druckbegrenzungsfunktion ist dann neutralisiert. (Mit diesem Ziel muss die Isolationsstellung an einem Ende der Innenbohrung des Reglers vorgesehen sein, um die Festlegung des beweglichen Organs in dieser Position zu ermöglichen. Es wird folglich ein Regler verwendet, der sich von dem in 10 dargestellten geringfügig unterscheidet).
Darüber hinaus kann der Regler in Position II bewegt und in dieser gehalten werden. Er ermöglicht nun der Vorrichtung, in einer sogenannten „Straßen“-Konfiguration zu arbeiten, in der die die vorgeschalteten Motoren durchlaufende Menge vollständig über den Regler 280 in Richtung des Niederdruckkreises 25 abgeleitet wird. In diesem Fall wird ein Steuerdruck angelegt, der hoch genug ist, um den Regler in der Position II zu blockieren.
Schließlich kann er im Arbeitsmodus verwendet werden, so dass in den Reihenleitungen (das heißt am Weg U) ein Grenzdruck aufrechterhalten wird, der gleich einem Bruchteil des in der Steuerleitung 280B angelegten Druckes ist.
Vorteilhafterweise verleiht bei diesem Arbeitsmodus die Verwendung der elektronischen Steuereinheit jedweden Spielraum, um den Grenzdruck, der den Reihenleitungen zugeführt werden kann, festzulegen und umso zu spezifizieren, wie die Druckbegrenzung durch den Regler 280 umgesetzt wird.
Die elektronische Steuereinheit 172 ermöglicht die Auswahl der an das Magnetventil 75 übertragenen Steuerung und folglich des Druckes in der Steuerleitung 280B. Der Druck in der Leitung 280B wird gesteuert, um – mit einem gewählten Verhältnis – proportional zum Hochdruck der Pumpe zu sein. Dieser Steuerdruck kann zwischen einem Druck Null und dem Druck des Niederdruckkreises schwanken.
Darüber hinaus wurde in Abhängigkeit der für das Gerät vorgesehenen Verwendung festgelegt, dass der Druckbereich, innerhalb dessen der Druck am Weg U in dem gezeigten Fall variieren können muss, zwischen dem Druck des Niederdruckkreises und dem Zweifachen des Hochdrucks der Pumpe liegt. Der Regler 280B wurde derart ausgewählt (Verhältnis der zuvor angegebenen Querschnitte S1/S2), dass der Bereich der Drücke in dem Weg U diesem Bereich entspricht, für Eingangsdrücke (in der Leitung 280B), die im Bereich zwischen 0 und dem Druck des Niederdruckkreises schwanken (wobei der Steuerdruck proportional zum Hochdruck der Pumpe ist).
Im Arbeitsmodus wird der Grenzdruck im Weg U folglich proportional zum Hochdruck der Pumpe gehalten, im gewünschten Bereich zwischen einem Druck Null oder niedrigen Druck und dem Zweifachen des Hochdrucks der Pumpe. Die ECU 172 ermöglicht somit eine direkte Steuerung des Bruchteils F zwischen dem Druck im Weg U und dem Hochdruck der Pumpe.
In einer einfachen Version ist der Bruchteil F fest, und somit ist der Grenzdruck ein vorbestimmter Bruchteil des Hochdrucks der Pumpe. Dieser Bruchteil kann vor allem in Abhängigkeit des Maschinentyps festgelegt werden; so ist bei einer Mähmaschine der Bruchteil niedriger, für mehr Flexibilität und um nicht das Gelände abzunutzen; bei einer Weinlesemaschine, die ein größeres Moment erfordert, ist der Bruchteil höher.
Nach einem ausgereifteren Steuermodus der Vorrichtung variiert dieser Bruchteil F, anstatt vorbestimmt zu sein, und wird er mittels der elektronischen Steuereinheit 172 in Abhängigkeit der augenblicklichen Parameter festgelegt oder bestimmt.
Beispielsweise kann der Grenzdruck nicht nur von dem hohen Druck der Pumpe, sondern auch von zusätzlichen, mit dem Betrieb des Geräts verbundenen Parametern abhängen. Dieser Druck kann zum Beispiel auf einen Bruchteil des Steuerdrucks begrenzt sein; jedoch wird der Bruchteil bei einem Gefälle erhöht und steigt von 0,8 auf 0,9, wenn ein Gefälle von einem Gefällmesser erfasst wird; und außerdem ist dieser Bruchteil auf gerader Strecke viel höher als in einer Kurve jenseits eines durch einen induktiven Positionsgeber erfassten Einschlagwinkels; und/oder von weiteren ähnlichen Anordnungen.
Natürlich werden die vorstehend aufgezeigten Verfahren zur Druckbegrenzung vorzugsweise mit Hilfe einer elektronischen Steuereinheit durchgeführt; es kann jedoch jedes System zur Steuerung des Druckbegrenzungsventils eingesetzt werden, das geeignet ist, derartige Aufgaben zu übernehmen.
Selbstverständlich kann die Erfindung mit bekannten Anordnungen, die für Kreise zur Versorgung von Motoren in Reihe spezifisch sind, kombiniert werden, wie zum Beispiel mit einer Drehmomentverringerung an den vorgeschalteten Motoren (die im allgemeinen mit den Vorderrädern gekoppelt sind) eines Geräts durch eine Bypassanordnung dieser Motoren unter gewissen besonderen Bedingungen, wie beispielsweise auf einem kieselbedeckten Boden oder bei starker Steigung. Bei einer solchen Bypass-Konfiguration sind die Einlass- und die Auslassöffnungen dieser vorgeschalteten Motoren über eine Bypassventilvorrichtung miteinander verbunden und liefern diese Motoren im wesentlichen keinerlei Drehmoment mehr, wobei das Gerät folglich lediglich über das durch die nachgeschalteten (im allgemeinen hinteren) Motoren gelieferte Gesamtdrehmoment angetrieben wird.
In bekannter Weise werden zur Realisierung dieser Ausführung unterschiedliche Bypassventilvorrichtungen verwendet.
Beispielsweise wird eine Bypass-Auwahlvorrichtung parallel zu den Rückschlagventilen 52, 152 angeordnet und ist sie geeignet, diese Ventile in Bypass zu schalten, um die Reihenleitungen mit der Austrittsseite der Pumpe zu verbinden.
In einer weiteren Ausführung einer Bypassventilvorrichtung sind die Rückschlagventile 52, 152 durch gesteuerte Ventile ersetzt, deren Öffnen durch den Hochdruck der Pumpe mittels eines geeigneten Wechselventils gesteuert werden kann. In einer ersten Position erfüllen diese gesteuerten Ventile die gleiche Funktion wie die Rückschlagventile 52, 152; während sie in einer zweiten Position die Reihenleitungen mit dem erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventil verbinden, wodurch der Druck in den Reihenleitungen auf den durch das Druckbegrenzungsventil sichergestellten verminderten Druck gebracht wird. So ermöglicht in vorteilhafter Weise die Anwendung dieser bekannten Vorrichtungen auf die Mittel der Erfindung, die Reihenleitungen miteinander zu verbinden und sie dank der Druckbegrenzungsvorrichtung auf dem verminderten Druck zu halten, anstatt sie auf dem (hohen) Förderdruck der Pumpe zu halten. Somit liegt an dem Auslass der vorgeschalteten Motoren dieser verminderte Druck an, wodurch es möglich ist, ein durch diese vorgeschalteten Motoren erzeugtes geringes Drehmoment zu bewahren und, verglichen mit den vorherigen Lösungen, die Gesamtleistung des Antriebs zu verbessern.

Claims

Hydrostatische Antriebsvorrichtung eines fahrbaren Geräts, mit einer Gruppe von Organen zur Vorwärtsbewegung und einer Gruppe von Organen zur Rückwärtsbewegung, einer Pumpe (12), einem vorderen Motor und einem hinteren Motor, die zum Antrieb der Gruppen von Organen zur Vorwärts- bzw. zur Rückwärtsbewegung beitragen, wobei ein erster dieser Motoren, sogenannter erster verbindender Motor (14), und ein zweiter dieser Motoren, sogenannter erster verbundener Motor (16), der über eine Reihenleitung (18) mit dem verbindenden Motor (14) verbunden ist, außerdem mit den Hauptöffnungen der Pumpe verbunden sind, wodurch ein geschlossener Antriebskreis gebildet wird, wobei wenigstens ein Druckbegrenzungsventil (40, 50, 70) zwischen der Reihenleitung (18) und einem Niederdruckkreis (25) zwischengeschaltet ist, wobei das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil (40) durch seine Steuerung in Abhängigkeit des hohen Drucks der Pumpe geeignet ist, die Reihenleitung (18) mit dem Niederdruckkreis (25) zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass der erste verbindende Motor (14) ein erster Einzelmotor eines ersten Doppelmotors ist, und dass letzterer ferner einen zweiten Einzelmotor (15) umfasst, der parallel zu dem ersten verbindenden Motor (14) und dem ersten verbundenen Motor (16), die in Reihe miteinander verbunden sind, über die Pumpe versorgt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem einen zweiten Doppelmotor aufweist, dessen erster Einzelmotor (114) einerseits über eine zweite Reihenleitung (18’) mit dem ersten verbundenen Motor (16) und andererseits mit der Pumpe (12) verbunden ist und dessen zweiter Einzelmotor (115) parallel zu dem ersten verbindenden Motor (14) und dem ersten verbundenen Motor (16), die in Reihe miteinander verbunden sind, über die Pumpe (12) versorgt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner einen weiteren sogenannten zweiten verbundenen Motor (116) sowie einen zweiten Doppelmotor umfasst, von dem ein erster Einzelmotor (114) einerseits über eine zweite Reihenleitung (118) mit dem zweiten verbundenen Motor (116) und andererseits mit der Pumpe (12) verbunden ist, und dessen zweiter Einzelmotor (115) parallel zu dem ersten verbindenden Motor (14) und dem ersten verbundenen Motor (16), die in Reihe miteinander verbunden sind, über die Pumpe versorgt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner ein zweites Druckbegrenzungsventil (140, 170) aufweist, das zwischen der zweiten Reihenleitung (118) und dem Niederdruckkreis (25) zwischengeschaltet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein einziges Druckbegrenzungsventil (40, 50) umfasst, das zwischen dem Niederdruckkreis (25) und einer oder mehreren Reihenleitung(en) (18, 118) zwischengeschaltet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil (50, 80) auf der Grundlage eines Bruchteils (F) des Hochdrucks (HP) der Pumpe gesteuert wird.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Bruchteil (F) vorbestimmt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bruchteil (F) streng kleiner 1 ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bruchteil (F) im Bereich zwischen 0,7 und 0,95 liegt.
Hydrostatische Antriebsvorrichtung eines fahrbaren Geräts, mit einer Gruppe von Organen zur Vorwärtsbewegung und einer Gruppe von Organen zur Rückwärtsbewegung, einer Pumpe (12), einem vorderen Motor und einem hinteren Motor, die zum Antrieb der Gruppen von Organen zur Vorwärts- bzw. zur Rückwärtsbewegung beitragen, wobei ein erster dieser Motoren, sogenannter erster verbindender Motor (14), und ein zweiter dieser Motoren, sogenannter erster verbundener Motor (16), der über eine Reihenleitung (18) mit dem verbindenden Motor (14) verbunden ist, außerdem mit den Hauptöffnungen der Pumpe verbunden sind, wodurch ein geschlossener Antriebskreis gebildet wird, wobei wenigstens ein Druckbegrenzungsventil (40) zwischen der Reihenleitung (18) und einem Niederdruckkreis (25) zwischengeschaltet ist, wobei das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil (40) durch seine Steuerung in Abhängigkeit des hohen Drucks der Pumpe geeignet ist, die Reihenleitung (18) mit dem Niederdruckkreis (25) zu verbinden, wobei das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil (70, 170) außerdem in Abhängigkeit wenigstens eines anderen Betriebsbedingungsparameters der Vorrichtung als des hohen Drucks der Pumpe gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Betriebsbedingungsparameter der Vorrichtung wenigstens ein Parameter ist, der aus folgendem ausgewählt ist, nämlich der Neigung des fahrbaren Geräts, dem Einschlagwinkel seiner Räder oder der Art des fahrbaren Geräts.
Hydrostatische Antriebsvorrichtung eines fahrbaren Geräts, mit einer Gruppe von Organen zur Vorwärtsbewegung und einer Gruppe von Organen zur Rückwärtsbewegung, einer Pumpe (12), einem vorderen Motor und einem hinteren Motor, die zum Antrieb der Gruppen von Organen zur Vorwärts- bzw. zur Rückwärtsbewegung beitragen, wobei ein erster dieser Motoren, sogenannter erster verbindender Motor (14), und ein zweiter dieser Motoren, sogenannter erster verbundener Motor (16), der über eine Reihenleitung (18) mit dem verbindenden Motor (14) verbunden ist, außerdem mit den Hauptöffnungen der Pumpe verbunden sind, wodurch ein geschlossener Antriebskreis gebildet wird, wobei wenigstens ein Druckbegrenzungsventil (40) zwischen der Reihenleitung (18) und einem Niederdruckkreis (25) zwischengeschaltet ist, wobei das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil (40) durch seine Steuerung in Abhängigkeit des hohen Drucks der Pumpe geeignet ist, die Reihenleitung (18) mit dem Niederdruckkreis (25) zu verbinden, wobei das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil (50, 80) auf der Grundlage eines Bruchteils (F) des Hochdrucks (HP) der Pumpe gesteuert wird, und wobei das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil (70, 170) außerdem in Abhängigkeit wenigstens eines anderen Betriebsbedingungsparameters der Vorrichtung als des hohen Drucks der Pumpe gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsbedingungsparameter der Vorrichtung dazu dient, den Bruchteil (F) des Hochdrucks der Pumpe zu bestimmen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wechselventil (38), das mit den beiden Öffnungen der Pumpe verbunden ist, ermöglicht, den höchsten Druck der Pumpe auszuwählen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Rückschlagventile (238), die jeweils mit den beiden Öffnungen der Pumpe verbunden sind, ermöglichen, den höchsten Druck der Pumpe auszuwählen.
Hydrostatische Antriebsvorrichtung eines fahrbaren Geräts, mit einer Gruppe von Organen zur Vorwärtsbewegung und einer Gruppe von Organen zur Rückwärtsbewegung, einer Pumpe (12), einem vorderen Motor und einem hinteren Motor, die zum Antrieb der Gruppen von Organen zur Vorwärts- bzw. zur Rückwärtsbewegung beitragen, wobei ein erster dieser Motoren, sogenannter erster verbindender Motor (14), und ein zweiter dieser Motoren, sogenannter erster verbundener Motor (16), der über eine Reihenleitung (18) mit dem verbindenden Motor (14) verbunden ist, außerdem mit den Hauptöffnungen der Pumpe verbunden sind, wodurch ein geschlossener Antriebskreis gebildet wird, wobei wenigstens ein Druckbegrenzungsventil (40) zwischen der Reihenleitung (18) und einem Niederdruckkreis (25) zwischengeschaltet ist, wobei das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil (40) durch seine Steuerung in Abhängigkeit des hohen Drucks der Pumpe geeignet ist, die Reihenleitung (18) mit dem Niederdruckkreis (25) zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Magnetventil (60, 160) zwischen dem wenigstens einen Druckbegrenzungsventil (50) und der oder den Reihenleitung(en) (18, 118), mit der oder den dieses verbunden ist, zwischengeschaltet ist, wobei das Magnetventil (60) eine erste Stellung (I) aufweist, in der es das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil (50) mit der oder den Reihenleitung(en) (18, 118) verbindet, sowie eine zweite Stellung (II), in der es das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil (50) von der oder den Reihenleitung(en) (18, 118) trennt.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetventil (16) ferner eine dritte Stellung (III) aufweist, in der es den Niederdruckkreis mit der oder den Reihenleitung(en) (18, 118) verbindet.
Hydrostatische Antriebsvorrichtung eines fahrbaren Geräts, mit einer Gruppe von Organen zur Vorwärtsbewegung und einer Gruppe von Organen zur Rückwärtsbewegung, einer Pumpe (12), einem vorderen Motor und einem hinteren Motor, die zum Antrieb der Gruppen von Organen zur Vorwärts- bzw. zur Rückwärtsbewegung beitragen, wobei ein erster dieser Motoren, sogenannter erster verbindender Motor (14), und ein zweiter dieser Motoren, sogenannter erster verbundener Motor (16), der über eine Reihenleitung (18) mit dem verbindenden Motor (14) verbunden ist, außerdem mit den Hauptöffnungen der Pumpe verbunden sind, wodurch ein geschlossener Antriebskreis gebildet wird, wobei wenigstens ein Druckbegrenzungsventil (40) zwischen der Reihenleitung (18) und einem Niederdruckkreis (25) zwischengeschaltet ist, wobei das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil (40) durch seine Steuerung in Abhängigkeit des hohen Drucks der Pumpe geeignet ist, die Reihenleitung (18) mit dem Niederdruckkreis (25) zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass sie folgendes umfasst, nämlich eine elektronische Steuereinheit (72, 172), Mittel (L74), um wenigstens den Wert des Hochdrucks der Pumpe an die Einheit zu übertragen, wobei die Einheit (72, 172) geeignet ist, ein oder mehrere Steuersignale auf der Grundlage vor allem des Wertes des Hochdrucks der Pumpe zu verarbeiten.
Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Bruchteil (F) durch die elektronische Steuereinheit (172) bestimmt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit (172) geeignet ist, dem wenigstens einen Druckbegrenzungsventil (60, 280) zu befehlen, sich in eine Isolationsstellung zu bewegen, in der das Ventil die Reihenleitung(en) (18, 118) nicht weiter mit dem Niederdruckkreis (25) verbindet.
Hydrostatische Antriebsvorrichtung eines fahrbaren Geräts, mit einer Gruppe von Organen zur Vorwärtsbewegung und einer Gruppe von Organen zur Rückwärtsbewegung, einer Pumpe (12), einem vorderen Motor und einem hinteren Motor, die zum Antrieb der Gruppen von Organen zur Vorwärts- bzw. zur Rückwärtsbewegung beitragen, wobei ein erster dieser Motoren, sogenannter erster verbindender Motor (14), und ein zweiter dieser Motoren, sogenannter erster verbundener Motor (16), der über eine Reihenleitung (18) mit dem verbindenden Motor (14) verbunden ist, außerdem mit den Hauptöffnungen der Pumpe verbunden sind, wodurch ein geschlossener Antriebskreis gebildet wird, wobei wenigstens ein Druckbegrenzungsventil (40) zwischen der Reihenleitung (18) und einem Niederdruckkreis (25) zwischengeschaltet ist, wobei das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil (40) durch seine Steuerung in Abhängigkeit des hohen Drucks der Pumpe geeignet ist, die Reihenleitung (18) mit dem Niederdruckkreis (25) zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Rücklaufsperre (52, 152; 53, 153) zwischen dem wenigstens einen Druckbegrenzungsventil (50) und der oder den Reihenleitung(en) (18, 118), mit der oder den es verbunden ist, eingefügt ist, um die Fluidzirkulation lediglich von der oder den Reihenleitung(en) in Richtung des wenigstens einen Druckbegrenzungsventils zuzulassen.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner Steuermittel (164) aufweist, um die Rücklaufsperre (53, 153) in die geöffnete Stellung zu bewegen.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuermittel ein Magnetventil (164) umfassen, das geeignet ist, das Öffnen der Rücklaufsperre (53, 153) durch Anlegen eines Steuerdrucks zu forcieren.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Drossel (36, 136) zwischen dem wenigstens einen Druckbegrenzungsventil (50; 40, 140; 70, 170) und der oder den Reihenleitung(en) (18, 118), mit der oder den es verbunden ist, zwischengeschaltet ist.
Hydrostatische Antriebsvorrichtung eines fahrbaren Geräts, mit einer Gruppe von Organen zur Vorwärtsbewegung und einer Gruppe von Organen zur Rückwärtsbewegung, einer Pumpe (12), einem vorderen Motor und einem hinteren Motor, die zum Antrieb der Gruppen von Organen zur Vorwärts- bzw. zur Rückwärtsbewegung beitragen, wobei ein erster dieser Motoren, sogenannter erster verbindender Motor (14), und ein zweiter dieser Motoren, sogenannter erster verbundener Motor (16), der über eine Reihenleitung (18) mit dem verbindenden Motor (14) verbunden ist, außerdem mit den Hauptöffnungen der Pumpe verbunden sind, wodurch ein geschlossener Antriebskreis gebildet wird, wobei wenigstens ein Druckbegrenzungsventil (40) zwischen der Reihenleitung (18) und einem Niederdruckkreis (25) zwischengeschaltet ist, wobei das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil (40) durch seine Steuerung in Abhängigkeit des hohen Drucks der Pumpe geeignet ist, die Reihenleitung (18) mit dem Niederdruckkreis (25) zu verbinden, wobei das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil ein hydraulisch gesteuertes Ventil (40, 50) ist, das über eine Steuerleitung (40B, 50B, 280B) gesteuert wird, die geeignet ist, mit der Hochdrucköffnung der Pumpe verbunden zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Steuermagnetventil (75) mit einem mit dem Niederdruckkreis (25) verbundenen Eingangsweg (75A) und einem mit der Steuerleitung (280B) verbundenen Ausgangsweg (75B) umfasst, das über die elektronische Steuereinheit (172) gesteuert wird, so dass der Druck in der Steuerleitung (280B) durch die elektronische Steuereinheit (172) auferlegt wird.
Hydrostatische Antriebsvorrichtung eines fahrbaren Geräts, mit einer Gruppe von Organen zur Vorwärtsbewegung und einer Gruppe von Organen zur Rückwärtsbewegung, einer Pumpe (12), einem vorderen Motor und einem hinteren Motor, die zum Antrieb der Gruppen von Organen zur Vorwärts- bzw. zur Rückwärtsbewegung beitragen, wobei ein erster dieser Motoren, sogenannter erster verbindender Motor (14), und ein zweiter dieser Motoren, sogenannter erster verbundener Motor (16), der über eine Reihenleitung (18) mit dem verbindenden Motor (14) verbunden ist, außerdem mit den Hauptöffnungen der Pumpe verbunden sind, wodurch ein geschlossener Antriebskreis gebildet wird, wobei wenigstens ein Druckbegrenzungsventil (40) zwischen der Reihenleitung (18) und einem Niederdruckkreis (25) zwischengeschaltet ist, wobei das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil (40) durch seine Steuerung in Abhängigkeit des hohen Drucks der Pumpe geeignet ist, die Reihenleitung (18) mit dem Niederdruckkreis (25) zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Fahr-Konfiguration aufweist, in der das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil (50) geeignet ist, die Reihenleitung(en) (18) – unter Begrenzen des Druckes in der Reihenleitung(en) (18) auf den Wert des Versorgungsdrucks des Niederdruckkreises – mit dem Niederdruckkreis (25) zu verbinden, sowie eine Arbeits-Konfiguration, in der das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil (50) geeignet ist, die Reihenleitung(en) – unter Begrenzen des Druckes in der oder den Leitung(en) in Abhängigkeit des Hochdrucks der Pumpe – mit dem Niederdruckkreis zu verbinden.
Vorrichtung nach Anspruch 24, wobei das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil ein hydraulisch gesteuertes Ventil (40, 50) ist, das über eine Steuerleitung (40B, 50B, 280B) gesteuert wird, die geeignet ist, mit der Hochdrucköffnung der Pumpe verbunden zu werden, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Magnetventil (54) aufweist, das in der Fahr-Konfiguration geeignet ist, eine erste Position (I) einzunehmen, in der die Steuerleitung (50B) mit dem Niederdruckkreis (25) verbunden ist, und das in der Arbeits-Konfiguration geeignet ist, eine zweite Position (II) einzunehmen, in der die Steuerleitung (50B) mit der Hochdruckleitung der Pumpe verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil ein Druckbegrenzer (40, 50, 80, 180, 280) ist, das einen ersten Weg (G) aufweist, welcher geeignet ist, mit dem Niederdruckkreis verbunden zu werden, einen zweiten Weg (U), der geeignet ist, mit einer Reihenleitung verbunden zu werden, sowie ein bewegliches Organ (84, 184), das geeignet ist, durch Steuermittel zwischen einer ersten Position (I), in der es den ersten und den zweiten Weg voneinander trennt, und einer zweiten Position (II), in der es diese Wege verbindet, bewegt zu werden.
Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbegrenzer ein Druckregler (50, 80, 180, 280) ist, der ferner einen dritten Weg (P) aufweist, welcher geeignet ist, mit der Hochdruckleitung der Pumpe verbunden zu werden, wobei das bewegliche Organ (84, 184) in seiner ersten Position (I) geeignet ist, den zweiten und den dritten Weg miteinander zu verbinden.
Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Druckregler (180) die erste Steuerkammer über eine innerhalb des Reglers befindliche Verbindungsleitung (192) ständig mit dem dritten Weg (P) verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckbegrenzer (80, 180) eine erste hydraulische Steuerkammer (87) aufweist, die mit der Steuerleitung verbunden ist, sowie eine zweite Steuerkammer (99), deren Wirkung zu derjenigen der ersten Kammer gegensätzlich ist und die geeignet ist, mit einer Reihenleitung verbunden zu werden.
Hydrostatische Antriebsvorrichtung eines fahrbaren Geräts, mit einer Gruppe von Organen zur Vorwärtsbewegung und einer Gruppe von Organen zur Rückwärtsbewegung, einer Pumpe (12), einem vorderen Motor und einem hinteren Motor, die zum Antrieb der Gruppen von Organen zur Vorwärts- bzw. zur Rückwärtsbewegung beitragen, wobei ein erster dieser Motoren, sogenannter erster verbindender Motor (14), und ein zweiter dieser Motoren, sogenannter erster verbundener Motor (16), der über eine Reihenleitung (18) mit dem verbindenden Motor (14) verbunden ist, außerdem mit den Hauptöffnungen der Pumpe verbunden sind, wodurch ein geschlossener Antriebskreis gebildet wird, wobei wenigstens ein Druckbegrenzungsventil (40) zwischen der Reihenleitung (18) und einem Niederdruckkreis (25) zwischengeschaltet ist, wobei das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil (40) durch seine Steuerung in Abhängigkeit des hohen Drucks der Pumpe geeignet ist, die Reihenleitung (18) mit dem Niederdruckkreis (25) zu verbinden, wobei das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil (50, 80) auf der Grundlage eines Bruchteils (F) des Hochdrucks (HP) der Pumpe gesteuert wird, wobei das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil ein Druckbegrenzer (40, 50, 80, 180, 280) ist, das einen ersten Weg (G) aufweist, welcher geeignet ist, mit dem Niederdruckkreis verbunden zu werden, einen zweiten Weg (U), der geeignet ist, mit einer Reihenleitung verbunden zu werden, sowie ein bewegliches Organ (84, 184), das geeignet ist, durch Steuermittel zwischen einer ersten Position (I), in der es den ersten und den zweiten Weg voneinander trennt, und einer zweiten Position (II), in der es diese Wege verbindet, bewegt zu werden, wobei der Druckbegrenzer ein Druckregler (50, 80, 180, 280) ist, der ferner einen dritten Weg (P) aufweist, welcher geeignet ist, mit der Hochdruckleitung der Pumpe verbunden zu werden, wobei das bewegliche Organ (84, 184) in seiner ersten Position (I) geeignet ist, den zweiten und den dritten Weg miteinander zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Organ (84, 184) des Druckbegrenzers eine erste und eine zweite Steuerfläche (S1, S2) aufweist, die sich in der ersten bzw. in der zweiten Steuerkammer befinden, und dass das Verhältnis der Querschnittsfläche der ersten Steuerfläche zur Querschnittsfläche der zweiten Steuerfläche im Wesentlichen gleich dem Bruchteil (F) ist.
Hydrostatische Antriebsvorrichtung eines fahrbaren Geräts, mit einer Gruppe von Organen zur Vorwärtsbewegung und einer Gruppe von Organen zur Rückwärtsbewegung, einer Pumpe (12), einem vorderen Motor und einem hinteren Motor, die zum Antrieb der Gruppen von Organen zur Vorwärts- bzw. zur Rückwärtsbewegung beitragen, wobei ein erster dieser Motoren, sogenannter erster verbindender Motor (14), und ein zweiter dieser Motoren, sogenannter erster verbundener Motor (16), der über eine Reihenleitung (18) mit dem verbindenden Motor (14) verbunden ist, außerdem mit den Hauptöffnungen der Pumpe verbunden sind, wodurch ein geschlossener Antriebskreis gebildet wird, wobei wenigstens ein Druckbegrenzungsventil (40) zwischen der Reihenleitung (18) und einem Niederdruckkreis (25) zwischengeschaltet ist, wobei das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil (40) durch seine Steuerung in Abhängigkeit des hohen Drucks der Pumpe geeignet ist, die Reihenleitung (18) mit dem Niederdruckkreis (25) zu verbinden, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil (70, 170) ein Magnetventil ist, das durch ein vor allem anhand des Hochdrucks der Pumpe bestimmtes Signal gesteuert wird.