DE1145454B - Hydraulische Steuerung fuer einen Antrieb mit stufenlos einstellbarer Drehzahl - Google Patents

Hydraulische Steuerung fuer einen Antrieb mit stufenlos einstellbarer Drehzahl

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DE1145454B
DE1145454B DE1957P0019247 DEP0019247A DE1145454B DE 1145454 B DE1145454 B DE 1145454B DE 1957P0019247 DE1957P0019247 DE 1957P0019247 DE P0019247 A DEP0019247 A DE P0019247A DE 1145454 B DE1145454 B DE 1145454B
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DE
Germany
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control
channel
manually operated
flow resistance
pressure
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Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE1957P0019247
Other languages
English (en)
Inventor
Frederick Baines
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Plessey Co Ltd
Original Assignee
Plessey Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Plessey Co Ltd filed Critical Plessey Co Ltd
Publication of DE1145454B publication Critical patent/DE1145454B/de
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/66Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings
    • F16H61/662Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for continuously variable gearings with endless flexible members

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)

Description

  • Hydraulische Steuerung für einen Antrieb mit stufenlos einstellbarer Drehzahl Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Steuerung für einen Antrieb mit stufenlos einstellbarer Drehzahl, bei welcher die Druckmittelzuführung zu einem die Drehzahl einstellenden Kolbenglied durch eine handbetätigte Ventileinrichtung gesteuert ist.
  • Ein Beispiel für einen solchen Antrieb ist ein Keilriemengetriebe, bei dem die beiden Hälften der einen Keilriemenscheibe aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden können, während die beiden Hälf- ten der anderen Keilriemenscheibe so ausgeführt sind, daß sie sich relativ zueinander in der entgegengesetzten Richtung bewegen. In diesem Fall wirkt das Kolbenglied direkt auf die Hälften der einen Keilriemenscheibe ein.
  • Bei solchen Antrieben besteht das Problem, daß die Drehzahländerung möglichst gleichmäßig erfolgen soll, wobei aber je nach den Betriebsbedingungen diese Änderung der Drehzahleinstellung mit verschiedenen Geschwindigkeiten möglich sein muß.
  • Bei hydraulischen Antrieben ist es bekannt, in dem die Drehzahländerung beeinflussenden Strömungsweg ein stetig verstellbares Steuerglied vorzusehen. Dieses Steuerglied ist jedoch gewöhnlich selbst druckbetätigt und bildet einen Teil eines Drehzahlregelkreises. Wollte man ein solches Steuerglied für eine hydraulische Steuerung der eingangs angegebenen Art verwenden, so müßte es über einen Handgriff direkt einstellbar sein. Dies würde aber keine befriedigende Lösung des geschilderten Problems ergeben, weil die Handeinstellung sehr feinfühlig erfolgen müßte und durch Stöße und Erschütterungen, die beispielsweise auf einem Fahrzeug unvermeidlich sind, beeinflußt würde.
  • Man hat auch bereits vorgeschlagen, bei einem regelbaren Antrieb für Hebezeuge eine mit einem Dämpfungskolben in Verbindung stehende Drossel mittels einer Lastwaage so zu beeinflussen, daß bei schweren Lasten eine stärkere Drosselung eintritt als bei leichteren Lasten.
  • Demgegenüber ist das Ziel der Erfindung die Schaffung einer hydraulischen Steuerung der eingangs angegebenen Art, bei der die Bedienungsperson völlig willkürlich zu jedem beliebigen Zeitpunkt während des Betriebs, unabhängig von der zu hebenden Last, eine schnellere oder langsamere Drebzahländerung wählen kann, die ohne besondere Geschicklichkeit eindeutig und sicher einstellbar ist und von Stößen oder Erschütterungen nicht beeinflußt wird.
  • Nach der Erfindung wird dies erreicht durch ein von einem handbetätigten Element bewegtes Steuerglied, das mit zwei getrennten Kanälen derart ausgerüstet ist, daß es in einer ersten Betriebsstellung des Steuergliedes Druckmittel dem Kolbenglied nur durch den einen, mit hohem Strömungswiderstand ausgebildeten Kanal zufließen läßt, in einer zweiten Betriebsstellung jedoch den zweiten, mit niedrigem Strömungswiderstand ausgebildeten Kanal freigibt.
  • Bei der Vorrichtung nach der Erfindung kann die Bedienungsperson völlig willkürlich den einen oder anderen Strömungsweg wählen und damit nach Wunsch die Drehzahl schneller oder langsamer verändern. Die Drehzahländerungsgeschwindigkeit ist dabei durch die gewählte Stellung des Steuerghedes festgelegt und bleibt unverändert, bis das Steuerglied in die zweite Betriebsstellung oder eine Ruhestellung gebracht wird.
  • Diese Konstuktion ergibt den Vorteil, daß keine genaue Einstellung des handbetätigten Elements erforderlich ist, wie es der Fall wäre, wenn die Strömungsregelung durch Anhalten des Steuergliedes in einer Stellung, in der nur ein Teil einer Öffnung bedeckt wäre, erfolgen würde. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann daher besonders vorteilhaft für den Antrieb und vor allem für den Hebemechanismus von Gabelstaplern, Kranwagen und ähnlichen Fabrikfahrzeugen verwendet werden, die manchmal über sehr unebene Strecken bewegt werden müssen, in denen eine genaue Einstellung eines Handgriffs sehr schwierig wäre, und die ferner im allgemeinen durch mehr oder weniger ungelernte Arbeitskräfte bedient werden, denen schwierige Bedienungsvorgänge nicht anvertraut werden können. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Darin zeigt Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Ausführungsfonn der hydraulischen Steuerung mit den angeschlossenen Leitungen, Fig. 2 eine Schnittansicht der eigentlichen Steuervorrichtung und Fig. 3 eine Schnittansicht eines mit der Steuervorrichtung zusammenwirkenden Überströmventils.
  • In der Zeichnung ist ein hydraulischer Zylinder a dargestellt, der mit dem Einstellglied b eines mit geteilten Keilriemenscheiben arbeitenden Antriebs oder eines anderen Getriebes mit einem stetig veränderlichen übersetzungsverhältnis verbunden ist. Der Zylinder a wird durch. ein hydraulisches Druckmittel betätigt, das von einer Pumpe über eine Leitung c geliefert wird. Die Steuerung der Druckmittelzufuhr erfolgt durch eine von Hand zu betätigende Ventileinrichtung d im Zusammenwirken mit einem automatischen überströmventil e. Ein Sumpfanschluß f führt das überschüssige Druckmittel zu dem Sumpf zurück.
  • Die Ventileinrichtung d enthält ein Einlaßsteuerglied g mit einer Betätigungsstange h und ein Auslaßsteuerglied i mit einer Betätigungsstange i. Es ist ein von Hand zu betätigendes Nockenglied k vorgesehen, welches bei Drehung gegen den Uhrzeigersinn (in Fig. 1 und 2) die Betätigungsstange h und bei Drehung im Uhrzeigersinn dieBetätigungsstangej niederdrückt.
  • Das Steuerglied g enthält eine Druckkarnmer 1, welche über eine Leitung m mit der Druckmittelzuleitung c in Verbindung steht, sowie eine Steuerkammer n, welche über eine Leitung n' direkt mit der Rückseite des Steuerkolbens des Überströniventils e in Verbindung steht und über einen Kanal o von beschränktem Querschnitt, also mit verhältnismäßig hohem Strömungswiderstand, mit der Druckkammer 1 verbunden ist. Zwischen der Druckkammer 1 und der Steuerkammer n ist ein weiterer Kanal p von größerem Querschnitt angeordnet, in dem ein an der Betätigungsstange h angebrachter Kolben q dicht gleitet. In Verlängerung des Kanals p ist eine überlauföffnung r von gleichem Querschnitt so angeordnet, daß der Kolben q in sie eintreten kann, wenn die Betätigungsstange h von dem Nockenglied k nach unten verschoben wird. Diese Überlauföffnung r führt von der Steuerkammern zu dem Sumpfanschlußf. Schließlich steht,die Steuerkammer n über einen Kanal s mit einer Ventilkammer t in Verbindung, welche in dem Auslaßsteuerglied i vorgesehen ist.
  • Das überströmventil e enthält einen Schieberkolben e", auf dessen Vorderseite der Druck in der Druckmittelzuleitung c und auf dessen Rückseite der Druck in der Steuerkammer n gemeinsam mit der Kraft einer Feder u einwirken.
  • Wenn das Nockenglied k in der dargestellten Ruhestellung steht, kann kein Druckmittel in die Ventilkammer t gelangen, da das über' den Kanal o in die Steuerkammer n eintretende Druckmittel über die offene überlauföffnung r widerstandslos zum Sumpf zurückströmt. Da in der Steuerkammer n praktisch kein Druck herrscht, ist das Überströmventil e geöffnet, so daß die Pumpe weitgehend entlastet ist.
  • Eine geringe Bewegung des Nockenglieds k in Richtung gegen den Uhrzeigersinn (gesehen in der Zeich- i nung) bewirkt, daß der Kolben q die Überlauföffnung r verschließt und dadurch die Verbindung zwischen der Steuerkammer n und dem Sumpf unterbricht (Stellung für langsame Beschleunigung). Das Überströniventil e hält einen bestimmten, durch die Feder u bestimmten Druckunterschied zwischen den Kammern 1 und n aufrecht; daher fließt das Druckmittel mit konstanter Durchflußmenge, die durch diesen Druckunterschied bestimmt ist, aus der Kammer 1 über den beschränkten Kanal o in die Kammer n.
  • Das zweite SteuergEed i enthält ein Rückschlagventil v mit großem Durchmesser, das durch eine Feder v' in der Schließrichtung beaufschlagt ist. Wenn der Druck in der Ventilkammer t so weit ansteigt, daß die Kraft der Feder v` überwunden wird, kann das Druckmittel aus der Ventilkammer t in die zum Zy- linder a führende Rohrleitung w strömen. Dagegen läßt dieses Ventil normalerweise keine Strömung in der entgegengesetzten Richtung zu.
  • Wenn das Nockenglied k in der zuvor geschilderten Stellung für langsame Beschleunigung steht, öffnet sich also das Rückschlagventil v, sobald der Druck in der Steuerkammer n ausreichend ist, um die Kraft der Feder v` zu überwinden. Dann fließt Druckmittel zum Zylinder a mit der langsamen Geschwindigkeit, welche durch den Kanal o mit beschränktem Querschnitt in Verbindung mit dem überströraventil c bestimmt ist. Dies hat zur Folge, daß das übersetzungs-, verhältnis des Getriebes über das Einstellglied b verhältnismäßig langsam verändert wird.
  • Wenn das Nockenglied k weiter in der gleichen Richtung verstellt wird (Stellung für schnelle Beschleunigung), wird der Kolben q an der Betätigungsstange h aus dem Kanal p austreten, wodurch dem Druckmittel ein im wesentlichen unbehinderter Durchfluß von der Druckkarnmer 1 zur Steuerkammer n geöffnet wird. Dies führt zu einer sehr viel schnelleren Betätigung des Zylinders a und einer entsprechend schnelleren Veränderung des übersetzungsverhältnisses des Getriebes.
  • Bei der Rückkehr des Nockengliedes k in seine Ruhestehung wird der Auslaß aus der Steuerkammern zum Sumpf wieder geöffnet, jedoch kann infolge der Wirkung des Rückschlagventils v kein Druckmittel aus dem Zylinder a austreten. Die übersetzung des Getriebes bleibt daher auf den zuletzt erreichten Wert eingestellt. Eine Herabsetzung der Übersotzung wirdda:-durch erreicht, daß das Nockenglied k in der entgegengesetzten Richtung (im Uhrzeigersinn) gedreht wird. Eine geringe Bewegung des Nockens in dieser Richtung (Stellung für langsame Verzögerung) öffnet über die Betätigungsstange i des Steuergliedes i ein Auslaßventilx, welches koaxial zu dem Rückschlagventilv angeordnet ist. Daraufhin kann Druckmittel aus dem Zylinder a über einen Kanal y mit beschränktem Querschnitt zur Ventilkammer t und über die Steuerkammer n des Steuergliedes g zum Sumpf fließen. Dies bewirkt, daß das Einstellglied b des Getriebes sich allmählich in die Stellung bewegt, welche dem kleinsten Übersetzungsverhältnis entspricht.
  • Eine weitere Bewegung des Nockengliedes k in Dieb ser Richtung führt zu der Stellung für schnelle Verzögerung, in welcher die Betätigungsstange i auch das Rückschlagventil v öffnet, wodurch ein verhältnismäßig unbehinderter Auslaß für das Druckmittel aus dem Zylinder a parallel zu dem Kanal y geöffaet wird.
  • In Fig. 3 ist eine praktische Ausführung des Überströmventils dargestellt, welches zusätzlich ein Sicherheitsventil z aufweist. Die Verbindungsleitung m führt von dem überströmventil e zum Steuerglie-d g. Das Sicherheitsventil z ist mit der Druckmittelzuleitung c und dem Sumpfanschluß f über Kanäle verbunden, welche im Ventilgehäuse e' angebracht sind.

Claims (2)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Hydraulische Steuerung für einen Antrieb mit stufenlos einstellbarer Drehzahl, bei welcher die Druckmittelzuführung zu einem die Drehzahl einstellenden Kolbenglied durch eine handbefätigte Ventileinrichtung gesteuert ist, gekennzeichnet durch ein von einem handbetätigten Element (k) - Nockenglied - bewegtes Steuerglied (g), das mit zwei getrennten Kanälen (o, p) derart ausgerüstet ist, daß es in einer ersten Betriebsstellung des Steuergliedes Druckmittel dem Kolbenglied nur durch den einen, mit hohem Strömungswiderstand ausgebildeten Kanal zufließen läßt, in einer zweiten Betriebsstellung je- doch den zweiten, mit niedrigem Strömungswiderstand ausgebildeten Kanal freigibt.
  2. 2. Steuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied (g) in der Ruhestellung des handbetätigten Elements (k) den mit hohem Strömungswiderstand ausgebildeten Kanal (o) offenläßt, jedoch außerdem eine im Steuerglied vorgesehene überlauföffnung (r) freigibt, welche das Drucksystem entlastet. 3. Steuerung nach Ansprach 2, gekennzeichnet durch ein im Sinne der Schließung vorbelastetes überströmventil (e) für die Druckmittelleitung, auf welches der Druck an der Austrittsseite der Kanäle (o, p) des Steuergliedes (g) im Sinne der Schließung einwirkt und welches somit den Druckabfall an diesen Kanälen auf den durch die Vorbelastung des überströmventils bestimmten Wert begrenzt. 4. Steuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher in der Ruhestellung des handbetätigten Elements eine Rückbewegung des Kolbengliedes durch ein Rückschlagventil verhindert ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückschlagventil zwei koaxial ineinander angeordnete Ventile (v, x) enthält, deren inneres (x) bei Bewegung des handbetätigten Elements in eine »erste negative« weitere Betriebsstellung allein geöffnet wird und einen Kanal (y) hohen Strömungswiderstands öffnet, Während bei Weiterbewegung des handbetätigten Elements in eine »zweite negative« Betriebsstellung der zweite Kanal (y) einen Auslaß kleinen Strömungswiderstands freigibt. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 455 697, 962 645.
DE1957P0019247 1956-09-06 1957-09-04 Hydraulische Steuerung fuer einen Antrieb mit stufenlos einstellbarer Drehzahl Pending DE1145454B (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB2734056A GB857784A (en) 1956-09-06 1956-09-06 Improvements in or relating to continuously variable mechanical transmissions

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1145454B true DE1145454B (de) 1963-03-14

Family

ID=10257989

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1957P0019247 Pending DE1145454B (de) 1956-09-06 1957-09-04 Hydraulische Steuerung fuer einen Antrieb mit stufenlos einstellbarer Drehzahl

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DE (1) DE1145454B (de)
GB (1) GB857784A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3307629A1 (de) * 1983-03-04 1984-09-06 Volkswagenwerk Ag, 3180 Wolfsburg Steuerungseinrichtung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE455697C (de) * 1924-08-16 1928-02-06 Grazer Waggon Und Maschinen Fa Verfahren zur Leistungsregelung von Fluessigkeitsgetrieben
DE962645C (de) * 1953-10-06 1957-04-25 Boehringer Gmbh Geb Regelbarer Antrieb fuer Hebezeuge

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GB857784A (en) 1961-01-04

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