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Hydrost4Aisgber Antrieb,. insbe»ond.ere von. Hebozr . tigg-q#
Die Erfindung bezieht sich auf ein en hydrQstatisZhen Antrieb" insbesondere von
Hebezeugen, bestehend aus mindestens. zwei mechanisch r oiteinander gekoppelten
Hydromotoren, von denen einer als Rego17-motor ausgebildet ist,. während der anderr,
ein konstantes Schluckvermögen aufweist.
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Im Winde#nbau ist es bekannt, mittels einer mit konstantem Hubvolumen
ausgelegten Pumpe, einen oder, mehrere auf der Winde angeordnete-. Hydromotpren
anzutreiben. die,- ein stufenweise, vpränderliches HubvQlumen aufweleen. Es. wäre
vort01haft, zu diesem Zweck liydrQmotorpn. mit stufenloscr Hubvollimenrege.lung-
vorzu5ebeii, um eine bessere Hebekapazität und eine gün5tigere. Geschwiridigk,eitsregulierung
zu erzielexii Deraxtige stufenlose hydrostatische Antriebe- mit den geforderteu
Mazämalwerten würden, jedoch einen erheblichen Bauaufwand mit entsprechend hohen
Kosten bedingen.
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Mit der Erfindung wird daher die Aufgabe gestellte ein hydrostatisches
Getriebe, insbesondere für Hebezeuge, in verhältnismäßig großem Bereich stufenlos
regelbar zu gestalten und die Anordnung in einem möglichst geringen baulichen Umfang
so zu erstellen, daß in jedem Regelbereich dennoch ein möglichst großer, Wirkungsgrad
erziült. wird, Das Wesen. de, Er ind -, r. , f im.g besteht darin,
daß der Regelmotor bei maximaler Verstellung ein kleineres Schluckvermögen als der
konstante, Motor aufweist und" wie an sich bekannt, von einem positiven bis zu einem
negativen Maximalwort in der Weise regelbar ausgebildet ist, daß sir u h das regelbare
Schl ckvermögen dem konstanten in positiver. oder negativer Weise überlagert.
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Im Rahmen einer Au5gestaltung der Erfindung ist diese gekennzeichnet
durch die gruppenweise Anordnung mehrerer konstanter und/oder regelbarer Hydromotoren,
wobei die Summe, der Hubvolumen der regelbaren Hydromotoren geringer als die der
konstanten Hydromotoren ist.
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Es ist zwar bekannt, die mechanisch miteinander gekoppelten hydrostatischen
Motoren durch Regelung eines Motors zu betreiben, so, daß diese Motoren unterschiedliche
Hubvolumina aufweisen. Ferner ist es bekannt, einen hydrostatischen Motor nach beiden
Seiten zu schwenken und ihn dadurch positiv und negativ zu regeln.
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Keiner der vorbekannten Gegenstände vermag aber das erfindungsgemäße
Problem zu lösen, wonach bei hohem Moment beide hydrostatische Motoren als Motoren
arbeiten, während bei hohen Drehzahlen und niedrigen Momenten der eine hydrostatische
Motor. negativ geyegg.It-wird., -so daß, dieser die Eigene Schaft einer Pumpe-
e#rli41t.
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In der Zeichnung ist die Erftdung- an Hand eines Ausführungsbeispiefs
schematisch dargrstellt. Es zeigt F i g, 1 eineri schematischen Schnitt durch
einen hydrostatischen Antrieb, bei dem die beiden hydrau# lischm Rotationspigschinen,
als- Motoren arbeiten, F i g. 2 einen - Schnitt gemäß F i
g. 1, mit einer anderen Einstellung de ,s veränderlichen Motors, F i
g, 3 einen Schnitt gemäß F i g. 1 und 2 mit einer weitgrea anderen
Einstellung des veränderlichen Motors und
F i g, 4 einen Schnitt gemäß
F i g. 1 bis 3 mit einer Einstellung des Hydromotors zum Rrwersieren.
Wie. in F i g. 1. gezeigt, umfaßt das System eine liydraulisr"hr, Pumpe-1,
die angetrieben wird, und ein Manövrierventil,2 zum Regulieren der Zufuhr von hydraulischem
Treibmedium durch Leitungen 3, 4# 5, 6 zu, den beiden Motoren
7, 8, die in dem gezeigten Beispiel zum Antrieb von z. B. einer Winde mit
einem punktiert dargestellten Zahnrad 9 auf der Hauptwelle 10 verbunden
sind. Der Motor 7 ist der hubkonstante Motor, der- von dem hydraulischen
Medium in die eine oder andere Richtung getrieben wird, und zwar je
nach der
Ström , ungsrichtung des hydraulischen Mediums in den Leitungen
3, 4. Diese Richtung wird in üblicher Weise mit Hilfe des Manövrierventils
2 ge7 steuert, Das gleiche gilt für den Motor 8, dem durch die Leitungen
5, 6 das hydraulische Medium zugeführt wird. Jedoch ist dieser Motor entweder
manuell oder automatisch regelbar, In dem gezeigten Beispiel ist schematisch der
unter variablen Motoren (Pumpen) gewöhnliche Flügeltyp gezeigt, bei dem die Regelung
des Hubvolumens durch Radialverschiebung eines
Ringes
11 mittels Druckkolben 12 undz13 erfolgt, wobei das Volumen des Motors
8 erhöht oder verringert wird. Eine weitere Beschreibung der Wirkungsweise
der eigentlichen Verschiebung des Ringes 11 ist entbehrlich, da vorausgesetzt
wird, daß diese nach einem der vielen bekannten Verfahren ausgeführt wird. Jeder
beliebige andere Motortyp als der im Beispiel gezeigte Flügeltypinotor kann selbstverständlich
in das System eingepaßt werden.
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In F i g. 1 ist der Motor 8 in einer Lage gezeigt, in
der sein Hubvolumen den maximalen positiven Wert aufweist. Dies bedeutet, daß sich
sein maximales Hubvolumen zusätzlich dem Hubvolumen des Motors 7 überlagert.
Das hydraulische Medium geht hier parallel zu beiden Motoren, die die Winde gemeinsam
mit möglichst großem Drehinoment antreiben.
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Wenn der Motor 7 entweder manuelt oder automatisch in die in
F i g. 2 gezeigte Lage gebracht wird, ist sein Hubvolumen Null, und die Winde
10 wird nur von dem Motor 7 angetrieben, indem der Motor
8
nur im Leerggng. mitfolgt-. Alles öl aus der Pumpe 1
wird dann
zu und von dem Motor 7- zirkulieren, der dann mit einer größeren Gesdhwindigkeit
als in F i g. 1
arbeiten muß, indem die ganze Ö1meng# aus der Pumpe, jetzt-,diesen-
einen Mptor passieren muß. Das lj'rehmoment-,vo'm- Motorsystein zur W. inde wird
entsprechend reduziert. -Weiiii nun der Motor 8 Neiteir reguliert wird, bekommt
er ein negatives Drehinlöwent und negatives Hiibv*olu-m'en,-,indem--er2 vom Motor
7 über das Zahn--rad-9 getrieben wird ' - -und--er -wirkt-
dann- wid- eine Pumpe, die das hydraulische Medium an den Motor 7
liefert.
Dieser Motor 7 und damit das. ganze System erhält damit noch größere Geschwindigkeit,
während gleichzeitig das effektive Drehmoment der Winde ,noch weiter reduziert ist.
In - F i g. - 3 ist der Motor 8
für - maximales negatives
Hubvoltimen gezeigt, das eine maximale Geschwindigkeit und das kleinste Drehmoment
ergibt.
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Bezüglich der in-,Fi.g.-3 geltenden Verhältnisse subtrahiert sich
das maximal ' e negative Hubvolumen für den veränderlichen Motor vom Hubvolumen
für den festen Motor, und da das ganze System somit tatsächlich ein Motor mit einera
wesentlich geringerein Hubvolumen wird, nimmt die Geschwindigkeit -des Motors zu,
weit ihm aus der Pumpe 1 die frühere Menge des hydraulischen Mediums zugeführt
wird.
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Der veränderliche Hydromotor wird somit zum 'variieren des Hubvolumens
für beide Motoren gemeinsam und damit des Hubvolumens der gesamten Motoreinheit
verwendet. Das Variieren des Hubvolumens> de's veränderlichen Motors geht in gewöhnlicher
Weise manuell, automatisch oder als eine Kombination beider Arbeitsweisen. -vor
sich.
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- In F i g. 4 wird das Reversieren mit minimalem Hubvolumen
der Hydromotoreinheit gezeigt. Die Verhältnisse beim Variieren sind analog den in
F i g. 1, 2 und - 3 beschriebenen Bedingungen.
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- Das Verhältnis zwischen dem Hubvolumen K des festen Hydromotors
und dem maximalen Hubvolumen- V des veränderlichen Hydromotors wird von dem Verhältnis,
zwischen maximaler Hebegeschwindigkeit C, und minimaler Hebegeschwindigkeit
C, bei Vollast bestimmt.
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Für Lastwinden z. B. ist die Maximumgeschwindigkeit gewöhnlicherweise
viermal größer als die Vollastgeschwindigkeit, und da die Geschwindigkeit für einen
hydraulischen Motor unter Voraussetzung einer gleichmäßigen Zufuhr des hydraulischem
Mediums umgekehrt proportional zu dessen Volumen ist, erhält man
Das maximale Hubvolumen des veränderlichen Motors wird hier somit drei Achtel des
maximalen Hubvolumens für das gesamie Hydromotorsystem, also drei Achtel desjenigeii
maximalen Hubvolumens, 4as der- veränderliche -Motorzhätte haben müssen, falls er
der einzigd Motor fie die Winde- gewesen ware.
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Das Hubvolum6n für den 'vpräiiderlichen Motor wird dadurch zu einer
Größe fbduziert, die- sich ohne Schwieri-keiten zu konkurre ' fähigen Preisen
herim az stellen läßt.
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Das schematisch-- dargestejIte, und beschriebene Ausführungsbeispiel
. hat voräiisgesetzt, daß die Rotationsmaschinen hydraulisdhe 'Motoren sind,
denen aus einer Pumpe Energie zug«#hit wird; jedoch kann das gleiche Prinzip zuni
Regulieren des Hubvolumens auch verwendet werden, falls -die Rotationsmaschinen
Pumpen sind, die von irgendeinem Motor oder einer anderen Kraftquelle angetriebän
werden.
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Das Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt ein System mit emiem
festen und einem veränderlichen Motor. Falls es zweckmäßig sein sollte,
kann selbstverständlich auch ein System mit zwei oder mehreren festen Motoren
und zwei oder mehreren veränderlichen Motoren verwendet -werden.