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Regelvorrichtung für einen hydrostatischen Fahrzeugantrieb Die Erfindung
betrifft eine Regelvorrichtung fÜr einen hydrostatischen Fahrzeugantrieb mit einem
selbsttätig und willkürlich verstellbaren hydrostatischen Getriebe, bei dem der
im hydraulischen Kreislauf herrschende Druck über eine Regeleinrichtung auf eine
die Fördennengge der Getriebepumpe verändernde Stelleinrichtung einwirken kann und
zum willkürlichen Verstellen der Fördermenge der Getriebepumpe ein Fahrhebel vorgesehen
ist.
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Ein bekanntes regelbares hydrostatisches Getriebe, bestehend aus einer
von einer Brennkraftmaschine angetriebenen hydrostatischen Pumpe und einem hydrostatischen
Motor, hat einen mittels eines Handhebels verstellbaren Fördermengenregler für die
hydrostatische Pumpe. Hierbei verstellen an die Speise- und Rücklaufleitung zwischen
Pumpe und hydrostatischem Motor über Ventile angeschlossene Kolben den Förderinengenregler
der Pumpe unabhängig von der Regelstellung seines Handhebels im Sinne des Verringems
der von der Pumpe gelieferten Fördennittelmenge, wenn ein bestimmter Druck überschritten
ist und eine kraftschlüssige Verbindung des Förderinengenreglers mit einem unter
Druck in Schließrichtung der Ventile wirkenden Feder stehenden Nockens besteht,
wodurch der letztere im Sinne des Vergrößerns der Druckhöhe wirkt, wenn die Förderinenge
der Pumpe verkleinert wird, und umgekehrt.
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Hierbei handelt es sich um ein sogenanntes leistungsgeregeltes Getriebe.
Dieses hat den Nachteil, daß sich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs in einer nicht
immer vorherzusehenden oder gewollten Weise ändern kann, und es ist besonders unangenehm,
wenn es auf diese Geschwindigkeit ankommt, z. B. wenn mit dem Fahrzeug Arbeitsgeräte
verbunden sind, oder wenn eine bestimmte Geschwindigkeit auf einer Straße eingehalten
werden soll.
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Weiterhin ist eine Getriebeanlage mit einem stufenlos verstellbaren
hydrostatischen Getriebe für ein Fahrzeug bekannt, mit einem Überströmventil zwischen
der Getriebedruck- und saugseite, das durch eine Flüssigkeitspumpe mit einem Druckbegrenzungsventil
und einem von der Fahrzeugbrennkraftmaschinendrehzahl abhängig wirkenden Fliehkraftdruckregler
hydraulisch derart steuerbar ist, daß der Druck der Arbeitsflüssigkeit bei der Leerlaufdrehzahl
der Fahrzeugbrennkraftmaschine. Null oder nahezu Null ist und mit der Fahrzeugbrennkraftmaschinendrehzahl
ansteigt.
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Hier handelt es sich um ein sogenanntes drehzahlgeregeltes Getriebe.
Deren Zweck ist es, die Übersetzung des Getriebes so zu verstellen, daß die
Ab-
triebsdrehzahl und damit die Fahrzeuggeschwindigkeit bei einer bestimmten
Einstellgröße gleich bleibt. Dabei können aber das hydrostatische Getriebe und die
Brennkraftmaschine in sehr ungünstige Arbeitsbereiche kommen, so daß sie mit verhältnismäßig
geringem Wirkungsgrad laufen und das Fahren nicht mehr wirtschaftlich ist.
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Derartige leistungs- bzw. drehmomentgeregelte und drehzahlgeregelte
hydrostatische Fahrzeugantriebe sind in großer Zahl bekanntgeworden. Teilweise sind
sie für Vor- und Rückwärtsfahrt geeignet, wobei die Pumpe über ihre Nullförderlage
hinaus nach beiden Förderrichtungen arbeiten kann.
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Es ist z. B. bekannt, mit dem Fahrhebel eine Hebelwelle zu verbinden,
auf der Kupplungshälften fest angeordnet sind, die durch Verschieben der Hebelwelle
wahlweise mit Kupplungshälften in Eingriff gebracht werden können, wobei der Fahrhebel
beim Schwenken aus einer Mittellage heraus nach einer Richtung die Vorwärtsfahrt,
nach der entgegengesetzten Richtung die Rückwärtsfahrt einstellt.
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Um die obengenannten Nachteile der bekannten hydrostatischen Fahrzeugantriebe
zu vermeiden, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Regelvorrichtung der
eingangs erwähnten Art zu schaffen, die es erlaubt, je nach den Umständen
die Regelungsart zu wechseln, d. h. von einer Drehmomentenregelun,a auf eine
Drehzahlregelung überzugehen.
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Z, b
Dies wird gemäß der Erfindung dadurch
erreicht, daß eine an sich bekannte, von der Abtriebsdrehzahl des hydrostatischen
Getriebes beeinflußte Regeleinrichtuna vorhanden ist, mit einem entsprechend einer
gewünschten Geschwindigkeit einstellbaren Steuerglied, das die Getriebeübersetzung
zum Herstellen dieser Geschwindigkeit beeinflußt und eine drehmomentabhängige oder
die drehzahlabhängige Regeleinrichtuno, wahlweise mittels des Fahrhebels einschaltbar
ist.
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Es ist dabei nicht nötig, zwei vollständige Regelbl bl einrichtun-en
vorzusehen, sondern beide können wesentliche Teile gemeinsam haben, was die Regelvorrichtung
übersichtlich und wirtschaftlich tragbar macht. Sie kann so ausgebildet werden,
daß nur ein einziger Fahrhebel betätigt zu werden braucht, um sowohl eine der Regelungsarten
auszuwählen als auch den Antrieb bei jeder Regelungsart vorwärts und rückwärts in
gewünschter Weise einzustellen und das Fahrzeug so in allen Fahrzuständen zu beherrschen.
Die Bedienung des Fahrzeugs ist daher el aufs äußerste vereinfacht.
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Besonders zweckmäßig ist es, daß die Hebelwelle über die Kupplungshälften
wahlweise mit der drehmomentabhängigen oder der drehzahlabhängigen Regeleinrichtung
verbindbar ist und der Hebelwelle ein Anschlag zugeordnet ist, der das Längsverschieben
nur in ihrer Mittellagge erlaubt.
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Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Regelvorrichtung nach der Erfindung
sind in den Unteransprüchen erläutert.
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Ein Ausführungsbeispiel der Regelvorrichtung nach der Erfindung ist
in den Zeichnungen wiedergeg "eben. Es zeigt F i g. 1 eine Regelvorrichtung
für einen hydrostatischen Fahrzeugantrieb in vereinfachter Darstellung, F i
g. 2 eine Einzelheit im Schnitt.
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Der hydrostatische Fahrzeugantrieb weist eine Brennkraftmaschine
1 mit einer Einspritzpumpe 2
und einem Regler 3 für diese, ferner
ein hydrostatisches Getriebe 4 mit einer Getriebepumpe 5, einem Getriebemotor
6 und einer Stelleinrichtung 7 sowie einen Verstärker 8, eine
Drossel 9, eine Regelpumpe 10 und einen Fahrhebel 11 auf.
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Die Brennkraftmaschine 1 treibt über eine Welle 12 und eine
Kupplung 13 mit einer Drehzahl n, die Getriebepumpe 5 an. Diese ist
mit dem Getriebemotor 6 durch zwei Leitungszweige 14 und 15 verbunden,
von denen der Leitungszweig 14 bei Vorwärtsfahrt als Förderleitung der Getriebepumpe
dient. Der Getriebemotor 6 treibt eine Abtriebswelle 16 mit der Drehzahl
n. an; diese ist mit den Antriebsrädern des mit dem hydrostatischen Getriebe versehenen
Fahrzeugs verbunden.
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Die Getriebepumpe 5 und der Getriebemotor 6
haben umlaufende
Zylindertrommeln mit Kolben 17
und 18, welche mit ihren äußeren Enden
gegen Schiefscheiben 19 und 20 anliegen. Die Schiefscheibe 19 der
Getriebepumpe 5 ist in ihrer Schräglage verstellbar und in einer Kugelschale
21 des Getriebeggehäuses abgestützt. Sie ist über eine Lasche 22 mit einem Stellkolben
23 der Stelleinrichtung 7 verbunden. Dieser Stellkolben dichtet in
einem Stellzylinder 24 zwei Endräume 25 und 26 ab und enthält zwei
Längsbohrungen 27 und 28, welche nur durch einen Kanal 29 verbunden
sind. In der Längsbohrung 28 ist ein Vorsteuerschieber 30 gleitend
ge-
führt. Er besitzt Eindrehungen 31 und 32, von denen die
letztgenannte durch einen Kanal 33 mit der inneren Stirnseite des Vorsteuerschiebers
verbunden ist. Das innere Ende der Längsbohrung 28 ist über eine Querbohrung
34 an einen drucklosen Rücklauf angeschlossen. Ein Kanal 35 führt von dem
Endraum 26
in die Längsbohrung 28.
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In der dargestellten Lage schließt der zwischen den Eindrehungen
31 und 32 liegende Bund den Kanal 29 ab. Der Kanal
35 ist mit der Eindrehung 31, jedoch mit keinem sonstigen Raum verbunden.
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Der Vorsteuerschieber 30 setzt sich in einer Stange
36 fort, die zwei Anschlagscheiben 37 und 38 trägt. Zwischen
diesen sind auf der Stange gleitende Federteller 39 bis 42 angebracht, zwischen
denen drei Federn 43 bis 45 verschiedener Stärke eingespannt sind. Sie sind so abgestimmt,
daß die Kennlinie der Federanordnung, d. h. die Abhängigkeit der Federkraft
vom Weg beim Zusammendrücken der Feder, einer Hyperbel sehr nahe kommt. Eine Hülse
46 bildet mit ihren einwärts rauenden Stirnseiten Widerlager 47 und 48 für die äußeren
Federteller 39, 42 der Federanordnun-. Die Hülse ist als -anzes verschiebbar
an dem Gehäuse des hydrostatischen Getriebes 4 gelagert.
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An der Stange 36 greift ein Ende eines Stellhebels 49 -elenkiy
an, der mit seinem anderen Ende im Getriebegehäuse gelagert ist. An dem Hebel liegen
in einander entgegengesetzten Richtungen zwei Geberkolben 50 und
51 an. Jeder -leitet in einem Geberzylinder52 und 53. Der Geberzylinder52
ist mit dem Leitungszweig 14, der Geberzylinder 53 mit dem Leitungszweig
15 verbunden.
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Der Fahrhebel 11 ist an einer drehbar und verschiebbar gelagerten
Hebelwelle 54 befestigt. Sie trägt zwei feste Kupplungshälften 55 und
56 und zwei zu diesen gehörende, drehbar und nicht verschiebbar gehaltene
Kupplungshälften 57 und 58. Die Hebelwelle hat drei Rastnuten
59 bis 61, in welche wechselweise eine federnd abgestützte Rastkugel
62 greift. Am Ende der Hebelwelle befindet sich eine Scheibe 63
mit
einem Ausschnitt 64, welchem ein gehäusefester Anschlag 65 gegenüberliegt.
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Die Kupplungshälfte 58 trägt einen Hebel 66, der an
einen Steuerschieber 67 angelenkt ist. Dieser gleitet in einer Bohrung
68 eines Verstärkerkolbens 69, welche zusammen mit dem Steuerschieber
und einem Zylinder 70 den hydraulischen Verstärker bildet. Der Verstärkerkolben
hat Kanäle 71 und 72,
welche jede Kolbense-ite mit einer anderen Stelle
der Bohrung 68 verbinden. Eindrehungen 73 und 74 des Steuerschiebers
verbinden den Kanal 72 entweder mit dem Kanal 71 oder einem drucklosen
Rücklauf (nach rechts). In der dargestellten Ruhelage des Steuerschiebers sind beide
Kanäle abgeschlossen.
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Zwischen einem am Steuerschieber 67 befestigten Federteller
75 und einer im Kolbenschaft 76 des Verstärkerkolbens gleitend geführten
Hülse 77 ist eine Re elfeder 78 eingespannt. Die dieser abgewandte
9 C
Stirnseite der Hülse 77 stützt sich auf einen schwenkbar im Kolbenschaft
76 gelagerten Anschlag 79, der seinerseits auf einer im Gehäuse des
Verstärkers 8
mit verstellbarer Neigung angebrachten Gleitführung
80 anliegt. Diese Gleitführung bewirkt, daß die Spannung der Regelfeder
78 zunimmt, je mehr sich der Verstärkerkolben 69 nach rechts
bewen Das linke Ende des Steuerschiebers 67 ist als Regelkolben
81 ausgebildet und gleitet in einem Regelzylinder 82.
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Aui. der Außenseite des Kolbenschaftes 76 ist eine Verzahnung 83 angebracht.
In diese greift ein Ritzel 84, das auf einer Stellwelle 85 befestigt ist.
Diese Stellwelle trägt an ihrem Ende schwenkbar ein Zahnsegnient 86, dessen
Verzahnung 87 in eine Längsverzahnung 08 der Hülse 46 -reift. Ein mit der
Stellwelle 85 verbundener Mitnehmer 89 und ein an dem Zahnsegment
86 befindlicher Anschlag 90 sind durch die Enden einer Bügelfeder
91 kraftschlüssig verbunden.
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Auf der Stellwelle ist auch eine Kurvenscheibe 92
an-ebracht.
Auf ihr liegt das Ende eines mit einem Kolben 93 versehenen Stößels 94 unter
der Kraft einer Feder 95 an. Der Kolben befindet sich in einem Zylinder
96, gegen dessen eine Stimwand sich die Feder 95 abstützt. Der Zylinder
ist mit einer Stange 97 verbunden, welche an einem mit gehäusefestem Drehpunkt
gelagerten Hebel 98 angreift. Dieser ist über eine zweite Stange
99 mit dem Regelhebel 100
des Reglers 3 gelenki- verbunden.
Das aus den beschriebenen Teilen bestehende Gestänge verstellt also den Regler
3 abhängig von der Lage der Kurvenscheibe 92. Der Regler steuert seinerseits
die Brennstoffzufuhr zu der Brennkraftmaschine 1, abhängig von deren Drehzahl
und ausgehend von einer durch den Reggelhebel 100 bestimmten Betriebslage.
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Statt der Stellwelle kann auch eine verschiebbare Stange oder ein
entsprechendes Zwischenglied den Kolbenschaft 76, die Hülse 46 und die Kurvenscheibe
92 verbinden.
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Die Kupplungshälfte 57 trägt einen Hebel 101, der mit
einem Schieber 102 der Drossel 9 verbunden ist. Dieser Schieber hat keilförmige
Ausnehmungen 103
und 104 beiderseits einer Mittelnut 105. In der durch
eine Raste 106 gesicherten Ruhestellung des Schiebers verbindet die Mittelnut
zwei Einlässe 107
und 107' der aus dem Schieber und dem Gehäuse
108
bestehenden Drossel. Die öffnungen 109 und 110
der Regelpumpe
10 sind über Leitungen 111 und 112 mit je einem Einlaß
107 und 107' verbunden. Weiter sind sie über ein Saugwechselventil
113, welches je-
weils einen Durchlaß für die Leitung geringeren Drukkes
öffnet, mit einer drucklosen Saugleitung114 verbunden. Von jeder der Leitungen
111 und 112 führt eine Leitunc, 115 und 116 zu einem Ende der
Regelzylinder 117 und 118 zweier Regelventile 119 und 120.
In beiden befinden sich Regelkolben 121 und 122, welche sich in einem Schaft
123 und 124 fortsetzen. Der Regelkolben 121 ist auf seiner rechts dargestellten,
der Regelkolben 122 auf seiner links gezeichneten Seite von je einer Druckfeder
125 und 126
belastet. Die Kolbenschäfte dienen gleichzeitig als Schließglieder
in den sie führenden Bohrungen 127
und 128. In der dargestellten Ruhelage
läßt der Schaft 123 des Regelventils 119 eine Verbindung von einem
Einlaß 129 zu einem drucklosen Auslaß 130
der Bohrung 127 offen,
während der Schaft 124 des Recrelventils 120 einen Einlaß 131 und eine öffnung
132 von einem drucklosen Auslaß 133 trennt.
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Eine Speisepumpe 134 ist mit den Leitungszweigen 14 und
15 des hydrostatischen Getriebes über Rückschlagventile 135 und
136 verbunden, welche sich in Richtung zu den Leitungszweigen hin öffnen.
An die Druckseite der Speisepumpe 134 ist eine Leitung 137
angeschlossen,
welche über eine Drossel 138 mit einem Ende des Regelzylinders
82 und mit dem Einlaß 131 des Regelventils 120, über dieses auch mit
einer Öffnung 139 des Gehäuses 108 der Drossel 9
verbunden ist.
Eine zweite öffnung 140 dieses Gehäuses ist über eine Leitung 141 an den Einlaß
129
des Regelventils 119 angeschlossen. Der Schieber 102 enthält eine
Ausnehmung 142, welche bei auf Vorwärtsfahrt eingestelltem Schieber die Öffnungen
130
und 140 miteinander verbindet.
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Von der Mitte des Regelzylinders 82 geht eine Leitung 143 aus,
welche zu einer zusätzlichen Öffnung 144 des Gehäuses 108 der Drossel
9 führt. Der Schieber 102 hat einen Kanal 145, welcher in der dargestellten
Mittellage des Schiebers die Öffnung 144 mit einem drucklosen Rücklauf 146 verbindet.
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An die Druckseite der Speisepumpe 134 ist ein überdruckventil 147
angeschlossen, dem eine Laminardrossel 147 nachgeschaltet ist. Das überdruckventil
öffnet sich oberhalb des normalen Betriebsdruckes der Speisepumpe, der etwa 4 atü
beträgt. Mit dem überdruckventil ist ein zweites Überdruckventil 149 verbunden.
An dessen Auslaß ist eine Leitung 150 angeschlossen, welche in das rechte
Ende des Zylinders 96 führt. In dieser Leitung auftretender Druck schiebt
also den Kolben 93 gegen die Kraft der Feder 95 in den Zylinder
96 hinein und verkürzt dadurch das den Regelhebel 100 betätigende
Gestänge.
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Von jedem der Leitungszweige 14 und 15 geht eine Leitung
151 und 152 zu einem dem Fahrhebül 11 zugeordneten Kurzschlußventil
153. Sein unter Federkraft gegen den Fahrhebel gedrückter Schieber 154
C t2
verbindet die Leitungen 151 und 152, wenn sich der
Fahrhebel in der dargestellten Ruhelage befindet, und hält sie in anderen Fahrhebelstellungen
voneinander getrennt. Ein mit dem Schieber verbundenes Anschlagstück 155
hat eine Ausnehmung 156, welche eine Raste für die gezeichnete Ruhestellung
des Fahrhebels darstellt.
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Auf der Welle 159 der Getriebepumpe 5 (F i
g. 2) ist ein Exzenter 160 ausgebildet, der inein Bodenteil
161 des Gehäuses der Getriebepumpe ragt. Auf diesem Exzenter gleitet ein
dichtend im Bodenteil geführter Stößel 162, an dem unter dem Druck einer
Schraubenfeder 163 ein Kolben 164 anliegt. Der den Kolben enthaltende Zylinder
165 ist nach außen durch eine Scheibe 166 abaeschlossen. Eine seitliche
C
Öffnung des Zylinders 165 ist mit einer drucklosen Saugleitung
167 verbunden. Die beschriebenen Teile bilden eine Hilfspumpe 168.
An einer Verlängerung 169 der Welle 159 sitzt der Läufer
170 der Speisepumpe 134. An das innere Ende des Zylinders 165
ist über
ein Rückschlagventil 171 eine Stelleitung 172 angeschlossen. Sie ist
über zu der Stelleitung hin öffnende Rückschlagventile 173 und 174 mit den
Leitungszweigen 14 und 15 des hydrostatischen Getriebes verbunden und führt
-über ein Druckminderventil 175 und ein Mengenbegrenzungsventil
176
Druckmittel in den rechten Endraum 26 des Stellzylinders 24. Von
diesem führt eine Leitung 177 über ein zweites Druckminderventil
178 zum rechten Ende des Zylinders 70 des Verstärkers 8. Die
Hilfspumpe 168 oder die Leitungszweige 14 und 15 des hydrostatischen
Getriebes sorgen für einen Druck im Verstärker von mindestens 12 atü. Der hydrostatische
Fahrzeugantrieb wirkt wie folgt: A. Ruhelage In der dargestellten Ruhelage
ist die Hebelwelle 54 mit keiner der Regeleinrichtungen gekuppelt, die
C
Rastkugel 62 greift in die mittlere Rastnut
60. Das hydrostatische Getriebe ist über das Kurzschlußventil 153
kurzgeschlossen, so daß das Fahrzeug bei gelösten Bremsen geschoben werden kann.
Die Brennkraftmaschine 1 kann angedreht werden; der Regler 3
hält sie
auf ihrer Leerlaufdrehzahl. Im hydrostatischen Getriebe herrscht noch kein Druck;
die Hilfspumpe 168 stellt aber schon einen Druck in der Stelleinrichtung
7 und dem Verstärker 8 zur Verfügung. Dadurch sind deren Abtriebsteile
den Steuerschiebern gegenüber in der eingestellten Lage festgehalten. B. Fahrt mit
drehmomentabhängiger Regelung Mit Hilfe des Fahrhebels 11 wird die Hebelwelle
54 so verschoben, daß die Kupplungshälften 56 und 58 ineinandergreifen.
Diese Verschiebung ist nur in der Mittellage des Fahrhebels möglich, da sonst die
Scheibe 63 an den Anschlag 65 anstößt. Dadurch wird verhindert, daß
die Regelungsart während des Fahrens umgeschaltet wird.
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Mit dem Fahrhebel kann unmittelbar auf den Verstärker 8 eingewirkt
werden. 1. Antrieb - vorwärts Zum Anfahren befindet sich die Hülse
46 in einer Lage, in welcher die Getriebepumpe 5 kein Druckmittel fördert.
Wird der Fahrhebel in Vorwärtsrichtun- geschwenkt, so verschiebt er den Steuerschieber
67 nach links. Dieser entlastet daher den links des Verstärkerkolbens
69 liegenden Teil des Zylinders 70, und der rechts von ihm wirkende,
über die Leitun- 177 zugeführte Druck schiebt den Verstärkerkolben nach links.
Dabei dreht dieser die Stellwelle 85, und die Hülse 46 wird mit Hilfe des
Zahnsegments 86 nach links verschoben. Sie nimmt über die Stange
36 den Vorsteuerschieber 30 mit, und dieser entlastet den Endraum
25 des Stellzylinders 24 durch die Kanäle 29 und 33 und die
Querbohrung 34. Der Stellkolben 23 wird daher von dem Druck des Endraumes
26 nach links verschoben und schwenkt die Schiefscheibe 19 so, daß
die Getriebepumpe 5 zu fördern beginnt.
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Gleichzeitig mit dem Betätigen des Fahrhebels 11
hat das Kurzschlußventil
154 die Leitungen 151 und 152 getrennt. Die Speisepumpe 134 setzt
die Leitungszweige 14 und 15 so unter Druck, daß die Getriebepumpe
5 auf ihrer Saugseite vollständig gefüllt wird.
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Die Getriebepumpe 5 erzeugt in dem Leitungszweig 14 einen Druck,
der den Getriebemotor 6 zum Drehen und dadurch das Fahrzeuo, zum Anfahren
bringt. Solange der Druck hoch ist, wirkt er über den Geberkolben 50 auf
den Stellhebel 49 und schiebt gegen die Kraft der Federn 43 bis 45 den Vorsteuerschieber
30 nach rechts, so daß dieser die Schiefscheibe 19 in einer wenig
geneigten Lage hält und die Getriebepumpe nur wenig fördert. Ist das Fahrzeug in
Fahrt, so werden das abzugebende Drehmoment und der Druck im Leitungszweig 14 kleiner.
Die Federn schieben infolgedessen den Vorsteuerschieber 30 weiter nach links,
und mit Hilfe des Stellkolbens 23 wird die Förderung der Getriebepumpe vergrößert.
Die Federn 43, 44 und 45 sind so abgestimmt, daß der von der Getriebepumpe
5 erzeugte Druck und ihre Fördermenge umgekehrt proportional sind,
d. h. auch, daß das Produkt dieser Werte konstant ist. Die von der Getriebepumpe
abgegebene Leistung wird daher stets auf gleicher Höhe gehalten und bei gleichbleibender
Drehzahl n, bleibt auch die Leistung der Brennkraftmaschine 1 gleich.
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Der Regler 3 der Brennkraftmaschine wird auf die am hydrostatischen
Getriebe eingestellte Leistung mit Hilfe der Kurvenscheibe 92 abgestimmt.
Der Inhalt des Zylinders 96 ändert sich normalerweise nicht, so daß das Gestänge
zwischen der Kurvenscheibe und dem Regelhebel 100 als unveränderlich angesehen
werden kann. Die Verstellkurve der Kurvenscheibe ist so geformt, daß die Brennstoffzufuhr
zur Brennkraftmaschine der Leistung entspricht, welche mit Hilfe des Fahrhebels
eingestellt wurde.
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Ist das hydrostatische Getriebe besonders kalt, so kann es sein, daß
wegen der außerordentlichen Zähigkeit des Getriebeöles einerseits unzulässig hohe
Drücke auftreten, andererseits die Getriebepumpe 5
nicht ausreichend mit Getriebeöl
versorgt wird. In diesem Zustand steigt auch der Druck am Auslaß der Speisepumpe
134 an. Das überdruckventil 147 öff-
net sich. Das Getriebeöl muß durch die
Laminardrossel 148 abfließen, deren Widerstand stark von der Viskosität des Getriebeöls
abhängt. Daher stellt sich am Auslaß der Speisepumpe 134 ein Druck ein, der ebenfalls
von dieser Viskosität bestimmt ist. überschreitet er den Öffnungsdruck des Überdruckventils
149, so fließt dieses Druckmittel über die Leitung 150 in den Zylinder
96 und verstellt über das Gestänge den Regelhobel 100 in Richtung
auf eine kleinere Drehzahl der Brennkraftmaschine 1. Die Getriebepumpe
5 wird daher lediglich langsamer angetrieben, bis das Getriebeöl die für
einen normalen Betrieb geeignete Viskosität angenommen hat.
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Je nach der Stellung des Fahrhebels bewegt sich das Fahrzeug dann
so, daß die Brennkraftmaschine 1
während der Fahrt stets mit vollem Drehmoment
belastet ist. Dieses wird bei einer Drehzahl erreicht, die einem Bruchteil der Höchstdrehzahl
entspricht. Wenn z. B. der Fahrhebel eine Stellung einnimmt, bei der die Hülse 46
am Ende ihres Weges, also auf höchstes Getriebe-Drehmoment eingestellt ist, erreicht
die Brennkraftmaschine das volle Drehmoment bei einer Drehzahl gleich 40 % der Höchstdrehzahl.
Wird eine weitere Beschleunigung gewünscht, so muß der Fahrhebel weitergeschwenkt
werden. Er bewegt über den Verstärker 8 auch die Stellwelle 85 weiter.
Das Zahnsegment 86 folgt dieser Drehung aber nicht mehr; der Mitnehmer
89 entfernt sich von dem Anschlag 90, nimmt ein Ende der Bügelfeder
91 mit und spannt diese dadurch an. Die Stellwelle gibt aber über die Kurvenscheibe
92 dem Regler 3 eine andere Einstellung, so daß die Brennkraftmaschine
schneller - bis auf eine Grenzdrehzahl - läuft. Entsprechend steigt
dann die Fahrzeuggeschwindigkeit, während die Getriebe-Übersetzung des hydrostatischen
Getriebes gleichbleibt. 2. Bremsen - vorwärts Zum Bremsen wird der Fahrhebel
in die Nähe seiner Mittelstellung gebracht, aber noch nicht in die Leerlaufstellung,
bei welcher das hydrostatische Getriebe kurzgeschlossen wird. Der Getriebemotor
6
wirkt nun als Getriebepumpe und erhöht den Druck in dem Leitungszweig
15. Dieser wirkt auf den Geberkolben 51 und verschwenkt den Stellhebel
49
in gegenüber der Antriebsstellung entgegengesetzter Richtung.
Die Federn 43 bis 45 wirken in dieser Richtung auf dieselbe Weise wie bei Antrieb
vorwärts, wie aus der Art des Aufbaus ohne weiteres zu ersehen ist. Bei zunehmendem
Druck wird die Getriebepumpe, die nun als Getriebemotor wirkt, auf größeren Hub
eingestellt, so daß ihre Drehzahl im Vergleich zum Getriebemotor sinkt. über die
Welle 12 wird das Bremsmoment von der Brennkraftmaschine 1 aufgenommen. Durch
entsprechendes Verstellen des Fahrhebels kann die Bremswirkung verstärkt oder verringert
werden; in jeder Stellung des Fahrhebels behält die Schluckmenge der Getriebepumpe
die vorstehend angeführte Beziehung. 3. Antrieb - rückwärts Wird der
Fahrhebel 11 im Uhrzeigersinn geschwenkt, so verschiebt sich der Verstärkerkolben
69
nach rechts, die Hülse 46 geht ebenfalls nach rechts und die Getriebepumpe
5 wird auf die entgegengesetzte Förderrichtung umgesteuert. Nun steht also
der Leitungszweig 15 unter Druck, und der Getriebemotor 6 dreht sich
entgegengesetzt wie bisher. Da der Antrieb symmetrisch aufgebaut ist, spielen sich
nun bei einsetzender Regelung die unter 1. beschriebenen Vorgänge, lediglich
mit entgegengesetzten Vorzeichen, ab. Die Drehrichtung der Brennkraftmaschine
1 bleibt dieselbe. 4. Bremsen - rückwärts Auch hier sind die Vorgänge
dieselben wie beim Bremsen vorwärts, lediglich mit entgegengesetzter Wirkungsrichtun'-.
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Bei diesen Vorgängen kann in den Leitungsabschnitten 14 und
15 ein Druck auftreten, der beträchtlich höher ist, als es für die Hilfskraft
der Stellvorrichtung 7 und des Verstärkers 8 nötig ist. Damit die
Abdichtungen dieser Teile nicht unnötig beansprucht werden, setzt daher das Druckm
inderventil 175 den Druck auf eine Größe herab, die noch sicher zum Betätigen
der Stelleinrichtung 7 ausreicht. Da der Verstärker 8 keine sehr großen
Kräfte aufbringen muß, kann er auf einen geringeren Druck ausgelegt werden, den
das besondere Druckminderventil 178
herstellt. Das Mengenbegrenzungsventil
176 bewirkt, daß die Verstellaeschwindigkeit ein zweckmäßiges Maß nicht überschreitet,
auch wenn der Fahrhebel sehr rasch hin und her bewegt wird oder die Straßenneigung
sich rasch ändert. C. Fahrt mit eschwindigkeitsabhängiger Regelung
9 C
Mit Hilfe des Fahrhebels 11 wird die Fahrwelle 54 so verschoben,
daß die Kupplungshälften 55 und 57
ineinandergreifen. Solange der Fahrhebel
in der Mittellage ist, steht der Schieber 102 in der gezeichneten Stellung. Seine
Mittelnut 105 verbindet die Leitunaen 111 und 112, so daß die Regelpumpe
10
in einen drucklosen Um, lauf fördert. Daher bleibt auch der Verstärkerkolben
69 in seiner Mittelstellung, ebenso die Stellwände und die Hülse 46. Die,
Getriebepumpe, 5 fördert nicht. Diese Lage bleibt erhalten, auch wenn durch
die Leitung 137 Flüssigkeit in den Regelzylinder 82 kommt, da diese durch
die, Leitun- 143 und den Kanal 145 des Schiebers 102 abströmen kann. 1. Antrieb
- vorwärts Schwenkt man den Fahrhebel in Fahrtrichtung vorwärts, so verschiebt
sich der Schieber 102 nach links. Er schließt zunächst die Förderleitung der Regelpumpe
fast völlig ab, deren Förderdruck steigt daher stark an, der Regelkolben 121 verschiebt
sich nach rechts und schließt den Rücklauf aus der Leitung 137 ab, während
die Ausnehmung 142 des Schiebers 102 die Öffnungen 139 und 140 verbindet.
Der Regelkolben 81 wird daher dem Druck der Leitung 137 ausgesetzt,
da die Leitung 143 abgesperrt ist. Er bewegt sich nach rechts bis zu einer Gleichgewichtslage.
In dieser Lage ist die Regelfeder 78 mit Hilfe des Anschlags 79 so
gespannt, daß sie eine Kraft ausübt, welche den Regelkolben 81 in der gezeichneten
Stellung hält. -
Bei zunehmendem Verschwenken des Fahrhebels entgegen dem
Uhrzeigersinn läßt die Ausnehmung 104 zunehmend Druckmittel aus der Leitung
111 zur Leitung 112 der Regelpumpe 10 abströmen. Der Druck sinkt daher
immer mehr. Der Regelkolben 121 wird daher von der Druckfeder 125 nach links
gedrückt und gibt in wachsendem Ausmaß den Auslaß 130 frei. Dadurch sinkt
der Druck in der Leitung 137
und dem Regelzylinder 82, die Regelfeder
78 schiebt den Steuerschieber 67 im Vergleich zum Verstärkerkolben
nach links, entlastet den Zylinder 70 links des V.erstärkerkolbens, und dadurch
wird auch der Verstärkerkolben nach links verschoben. Der Verstärkerkolben dreht
die Stellwelle 85, regelt die Brennkraftmaschine lauf höhere Leistung und
schiebt zugleich die Hülse 46 nach links, so daß die Getriebepumpe 5
auf größere
Fördermenge gestellt wird, bis der Druck des Leitungszweiges 14 diese zunehmend
begrenzt (über den Geberkolben 50 und den Stellhebel 49).
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Steigt die Drehzahl, so steigt auch der Förderdruck der Regelpumpe
10. Das Regelventil 119 schließt sich wieder etwas und erhöht den
Druck im Regelzylinder 82. Dieser schiebt mit Hilfe des Verstärkerkolbens
69 die Hülse 46 wieder in eine Lage zurück, in welcher die Getriebepumpe
weniger fördert. Wird der Fahrhebel weiter geschwenkt, so tritt die umgekehrte Wirkung
ein, bis die Brennkraftmaschine 1 die höchste Leistung abgibt und das Fahrzeug
die höchste Geschwindigkeit einnimmt. In Zwischenstellungen ist die Regelung wiederum
so, daß die Brennkraftmaschine auch bei kleinerer Drehzahl das volle Drehmoment
abgibt. 2. Bremsen - vorwärts überschreitet die Fahrzeuggeschwindigkeit die
an der Drossel 9 eingestellte Geschwindigkeit, so steigt der von der Regelpumpe
10 gelieferte Förderdruck weiter an als beim Antrieb nach vorwärts. Der Regelkolben
121 des Regelventils 119 wird daher weiter nach rechts verschoben, drosselt
den Auslaß 130
mehr ab und erzeugt daher einen starken Druck in dem Regelzylinder
82. Da die Leitung 143 verschlossen ist, wird der RegIelkolben 81 weiter
nach rechts verschoben, wobei sich die Regelfeder 78 mehr anspannt und der
Versfärkerkolben 69 dieser Bewegung folgt. Auch die Stelleinrichtung
7 folgt dieser Bewegung, und der Hub der Getriebepumpe 5 vermindert
sich. Deren Drehzahl wird also im Vergleich zur Abtriebsdrehzahl erhöht. Dieser
Erhöhung wirkt der im Leitungszweig 15 auftretende Druck entgegen, da der
Getriebemotor 6, als Pumpe wirkend, in den
Leitungszweig
15 fördert. Die Regelung wirkt so, daß bl C dadurch die gewünschte Geschwindigkeit
eingehalten wird.
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3. Antrieb - rückwärts "ersci %, hwenkt man den Fahrhebel
im Uhrzeigersinn, so verschiebt sich der Schieber 102 nach rechts. Damit wird seine
Ausnehmung 103 wirksam, welche wie bei der Vorwärtsfahrt einen von der Stellung
des Fahrhebels und der Abtriebsdrehzahl abhän-iaen Förderdruck der Regelpumpe
10, nunmehr in der Leitung 112, erzeugt. Das Regelventil 119 ist aber
nun unwirksam, da es von der Leitung 137 getrennt ist. An seiner Stelle wirkt
das Regelventil 120.
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Solange der Druck in der Leitung 112 hoch ist, wird der Re-eikolben
122 nach links geschoben und C
gibt den Auslaß 133 zum Teil frei. Der
Druck der Leitung 137 und des Regelzylinders 82 ist daher nur so groß,
daß der Regelkolben 81 nicht weit aus der Mittelstellung nach rechts rückt,
aber durch die Hülse 46 und die Stelleinrichtung 7 die Getriebepumpe
5
auf rückwärts umstellt. Schwenkt man den Fahrhebel weiter im Uhrzeigersinn,
so sinkt der Förderdruck der Regelpumpe, der Auslaß 133 wird abgedrosselt,
der Druck im Regelzylinder 82 steigt, und der Verstärkerkolben
69 stellt die Hülse 46 nach rechts auf größere Leistung. Im übrigen spielen
sich dieselben Vorgänge ab wie bei der Vorwärtsfahrt, lediglich in umo,ekehrter
Richtun-& C«
4. Bremsen - rückwärts Steigt die Drehzahl der Regelpumpe
10 weiter, so erhöht sich der Druck in der Leitung 112 wieder, das Reggelventil
120 senkt den Druck im Regelkolben 82, und der Verstärker bringt die Hülse 46 in
eine Lage geringerer Leistung zurück. Die übrigen Bremsvorgänge verlaufen wie vorstehend
beschrieben wurde.
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Für besondere Fälle, oder wenn die Regelvorrichtun- -estört sein sollte,
kann auch unmittelbar auf den Ragelhebel 100 mechanisch eingewirkt werden,
so daß sich die Drehzahl bzw. die Leistunc, der Brennkraftmaschine 1 erhöht.
Das Gestänge mit dem Stößel 94 kann sich dabei von der Kurvenscheibe 92
abheben.
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Notfalls kann auch unmittelbar die Fördermenge der Getriebepumpe
5 verstellt werden, indem der Stellkolben 23 o, en die Kraft der Federn
43, 44 und 45 verschoben wird. Diese haben eine solche Vorspannung daß erst ein
über einen bestimmten Mindestdruck ansteigender Druck in den Leitungszweigen 14
und 15 auf die Regelung einzuwirken beginnt.
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Für hohe Fahrgeschwindigkeiten kann zusätzlich zu der Regelpumpe
10 ein Fliehkraf kregler angeordnet werden, der etwas genauer arbeitet als
die Drosselregelung der drehzahlabhängigen Regelpumpe. Andererseits erlaubt es diese
Drosselregelun- auch bei sehr niedrigen Fahrgeschwindigkeiten noch zuverlässig zu
regeln.
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Dein hydrostatischen Getriebe kann ein mechanisch zu schaltendes Wechsel-etriebe
nachoeschaltet werden, um zu vermeiden, daß z. B. beim Befahren einer Steiauna das
Abtriebsdrehmoment nicht mehr ausreicht. Die z. B. zwei Stufen des zusätzlichen
Getriebes werden durch hydraulisch betätigte Kupplungen eingerückt. Das Einrücken
kann vom Druckin den Leitungszweigen 14 und 15 abhängig gemacht werden. Die
Drehzahl für die Geschwindigkeitsregelung muß dann hinter dem Wechselcretriebe abgenommen
werden.