DE1273947B - Selbsttaetige Steuervorrichtung fuer die Leistung eines hydrostatischen Getriebes - Google Patents

Selbsttaetige Steuervorrichtung fuer die Leistung eines hydrostatischen Getriebes

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DE1273947B
DE1273947B DE1964D0044288 DED0044288A DE1273947B DE 1273947 B DE1273947 B DE 1273947B DE 1964D0044288 DE1964D0044288 DE 1964D0044288 DE D0044288 A DED0044288 A DE D0044288A DE 1273947 B DE1273947 B DE 1273947B
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G Duesterloh GmbH
G Duesterloh Fabrik fuer Bergwerksbedarf GmbH
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Description

  • Selbsttätige Steuervorrichtung für die Leistung eines hydrostatischen Getriebes Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Steuervorrichtung für die Leistung eines hydrostatischen Getriebes, das aus mehreren Pumpen mit konstanten Fördermengen und einem Hydromotor besteht und einen vom Druck in der Förderleitung verstellbaren Steuerschieber zum Zu- und Abschalten der Pumpen aufweist.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbsttätige Steuervorrichtung dieser Art zu schaffen, die zwar theoretisch durch das Zu- und Abschalten von Pumpen stufenweise arbeitet, aber fürpraktische Bedürfnisse hinreichend genau kontinuierlich übergänge aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch folgende Merkmale gelöst: a) die Fördermengen der Pumpen sind abgestuft; b) jeder Pumpe, mit Ausnahme der kleinsten Pumpe, ist ein Druckbegrenzungsventil zugeordnet; c) die Druckbegrenzungsventile werden über Steuerleitungen geöffnet oder geschlossen, indem die an den Enden der Steuerleitungen im Gehäuse des Steuerschiebers angeordneten Ringnuten mit Radialbohrungen des Steuerschiebers zur Deckung gebracht oder von der Mantelfläche des Steuerschiebers abgeschlossen werden; d) die Radialbohrungen sind an eine mit der Rücklaufleitung verbundene Zentralbohrung des Steuerschiebers angeschlossen und in solchen Abständen voneinander angeordnet, daß der auf beiden Seiten durch Federn belastete und einseitig vom Betriebsdruck beaufschlagte Steuerschieber mit steigendem Betriebsdruck aus seiner Anfangslage verschoben wird und die Pumpen derart zu- bzw. abschaltet, daß sich die Fördermenge aller Pumpen in kleinen Stufen umgekehrt proportional zum Druck ändert. Es ist bereits bekannt, die Leistung eines hydrostatischen Getriebes mit zwei Pumpen mittels eines selbsttätigen Steuerschiebers in Abhängigkeit von der Belastung durch Zu- oder Abschalten einer Pumpe zu verändern. Dabei hängt die Stellung des Steuerschiebers vom Druck in der Förderleitung der Pumpen ab.
  • Weiterhin ist es bekannt, die Fördermenge einer Mehrpumpenanordnung durch Zu- bzw. Abschalten von Pumpen abgestufter Größe zu verändern. Ebenso sind hydraulisch gesteuerte Druckbegrenzungsventile für sich bekannt. Durch die Erfindung wird eine einfache Steuerung, die mit einer verhältnismäßig geringen Zahl von Pumpen eine ungewöhnlich große Zahl von stufenweisen Schaltungen erzeugt, möglich gemacht.
  • Die den Steuerschieber in seiner die Zuschaltung der Pumpen bewirkende Endstellung vorspannende Feder wird zweckmäßig als Anfahrfeder bezeichnet. Durch sie werden zunächst alle Pumpen mit Ausnahme einer Pumpe abgeschaltet, und je nach Leistungsbedarf werden dann die abgeschalteten Pumpen zugeschaltet.
  • Der für das Zuschalten erforderliche Abbau des Anfahrfederdruckes erfolgt durch den langsam ansteigenden Druckmitteldruck.
  • Zu diesem Zweck wird bei einer Ausführungsform in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung zwischen die Anfahrfeder und den Steuerschieber ein Kolben eingeschaltet, der sich mit einer Seite auf die Anfahrfeder abstützt und auf seiner anderen auf den Steuerschieber abgestützten Seite mit dem über eine Drossel zugeführten Druckmittel aus der Förderleitung belastet ist.
  • In weiterer Ausbildung der Erfindung wird dieser Drossel ein sich in Richtung auf den Steuerschieber zu öffnendes Rückschlagventil parallel geschaltet.
  • Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist auf die von der Feder belastete Kolbenseite zur Einstellung der Endlage des Schiebers ein axial ein-und verstellbarer Anschlag abgestützt. Dadurch läßt sich die Endlage des Schiebers einstellbar machen, d. h., es besteht die Möglichkeit, grundsätzlich eine Stufe der Leistungsregelung auszuschalten. Dazu dient auch eine weitere Ausführungsform der Erfindung, die federnde Rasten zur Arretierung des Schiebers in seinen unterschiedlichen Schaltstellungen vorsieht. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel. Mit Hilfe mehrerer Pumpen 2, 3, 4,'5 und 6 soll ein hydraulischer Motor 1 angetrieben werden, der über die Leitung 7 und 8 von diesen Pumpen mit Druckmittel versorgt wird. Das Druckmittel fließt über das 5 Filter 9 in den Vorratsbehälter 10 zurück. Die Pumpe 2 läuft dauernd und versorgt den - Motor 1 über das Rückschlagventi111 mit Druckmittel. Dabei sorgt das Druckmittelbegrenzungsventil 12 dafür, daß zu viel gefördertes Druckmittel über die Rück- io leiteng 13 in den Vorratsbehälter 10 zurückkehren kann. Die Pumpen 3 bis 6 arbeiten entsprechend und sind ihrerseits mit Rückschlagventilen 14,15,16 und 17 versehen. Diesen Ventilen sind Druckbegrenzungsventile 18, 19, 20 und 21 zugeordnet, die jeweils 15 von einer zu einem Regler 26 führenden Steuerleiturig 22, 23, 24 und 25 gesteuert werden. In diesem Regler mündet außerdem eine unter dem Betriebsdruck des Hydromotors 1 stehende Leitung 27._ In einer Büchse 28 des Reglers gleitet ein Schieber 2o 29; er besitzt eine Mittelbohrung 30, die über das Innere einer Federhülse 31 mit einem Kanal 32 verbunden ist, der zurück zum Vorratsbehälter 10 führt. Die Hülse 29 weist mit der Bohrung 30 in Verbindung stehende Ringkanäle 33,34 und 35 auf, die bei a5 Verschiebung des Schiebers 29 mit den Einlaßöffnungen 36, 37, 38 und 39 in Übereinstimmung gebracht werden können. In diese Einlaßöffnungen 36 bis 39 münden die Steuerleitungen 22 bis 27.
  • Der Schieber 29 läßt sich gegen- die Wirkung der 3o auf der Federhülse 31 sitzenden Feder 40 und gegen die Wirkung der zwischen der Federhülse 41 und der Wandung 42 sitzenden Tellerfeder 43 verschieben. Auf die Stirnwand 44 des Schiebers 29 wirkt das durch die Leitung 27 zugeführte Druckmittel und 35 verschiebt den Schieber 29 gegen die Wirkung der Federn 40 und 43. Damit beim Anfahren die Pumpen nicht abgeschaltet, sondern zugeschaltet werden, müssen die Ringkanäle 33,34 und 35 mit den Einlaßöffnungen 36 bis 39 fluchten. Das wird durch ent- 40 sprechende Verstellung des Schiebers 29 mit Hilfe des Kolbens 45, der unter der Wirkung der Feder 46 steht, erreicht. Bei Inbetriebnahme des Getriebes wird die Wirkung der Feder 46 durch Übertritt von Druckmittel aus dem Raum 47 über die Drossel- 45 öffnung 48 langsam abgebaut. Dann kehrt der Schieber 29 in die dem Motordruck entsprechende Stellung zurück, in der die Ringkanäle 33, 34 bzw. 35 mit den Einlaßöffnungen 36, 37, 38 bzw. 39 fluchten und damit eine entsprechende Anzahl von Pumpen an- 50 bzw. abschalten.
  • Beim Abschalten des die Pumpen 2 bis 6 antreibenden Elektromotors tritt das Druckmittel im Raum 49 nicht nur über die Drosselöffnung 48 langsam in den Raum 47 über, sondern kann sich rasch über das 55 Rückschlagventil 50 entspannen, wodurch der Schieber in seine Ausgangsstellung zurückkehrt.
  • Es ist also mit dieser Steuerung ohne Schwierigkeiten möglich, bei entsprechender Wahl des Drukkes an den Pumpen 2 bis 6 eine große Zahl von Kom- 6o binationen verschiedener Förderströme und Drücke für den Motor 1 zu schalten. Diese Zahl ist so groß, daß sich die an sich stetige Leistungskurve des Motors wenigstens annähernd durch eine entsprechende Stufenkurve nachbilden läßt. Dann kann die vom 65 Elektromotor gelieferte konstante Leistung - optimal ausgenutzt werden.
  • Die Endstellung des Schiebers 29 läßt sich durch Verschieben des: Kolbens 51 und - Arretierung desselben beliebig einstellen. Dadurch ist es möglich, einzelne Regelstufen auszuschalten und nur einen begrenzten Abschnitt der Leistungskurve zu regeln.
  • Der Schieber 29 kann innerhalb der Büchse 28 so ausgeführt werden, daß er bei Annäherung einer der Ringkanäle an die Einlaßöffnungen rasch in die volle Stellung einrastet und dadurch in der betreffenden Stellung jeweils ruckartig den vollen Durchflußquerschnitt zur Verfügung stellt. Zeigt der Druck auf die Stirnwand 44 des Schiebers 29, rastet diese Raste, bei der es sich beispielsweise um eine unter Federdruck stehende Kugel handeln kann, die in eine entsprechende kleine Ausnehmung in der Gegenfläche greift, wieder aus.

Claims (5)

  1. Patentansprüche: 1. Selbsttätige Steuervorrichtung für die Leistung eines hydrostatischen Getriebes, das aus mehreren Pumpen mit konstanten Fördermengen und einem Hydromotor besteht und einen vom Druck in der Förderleitung verstellbaren Steuerschieber zum Zu- und Abschalten der Pumpen aufweist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) die Fördermengen der Pumpen (2 bis 6) sind abgestuft; b) jeder Pumpe (3 bis 6) mit Ausnahme der kleinsten Pumpe (2) ist ein Druckbegrenzungsventil (18 bis 21) zugeordnet; c) die Druckbegrenzungsventile werden über Steuerleitungen (22 bis 25) geöffnet oder geschlossen, indem die an den Enden der Steuerleitungen im Gehäuse des Steuerschiebers (29) angeordneten Ringnuten (36 bis 39) mit Radialbohrungen (33 bis 35) des Steuerschiebers zur Deckung gebracht-oder von der Mantelfläche des Steuerschiebers abgeschlossen werden; d) die Radialbohrungen sind an eine mit der Rücklaufleitung (32) verbundene Zentralbohrung (30) des Steuerschiebers angeschlossen und in solchen Abständen voneinander angeordnet, daß der auf beiden Seiten durch Federn (40, 41; 46) belastete und einseitig vom Betriebsdruck beaufschlagte Steuerschieber mit steigendem Betriebsdruck aus seiner Anfangslage verschoben wird und die Pumpen derart zu- bzw. abschaltet, daß sich die Fördermenge aller Pumpen in kleinen Stufen umgekehrt proportional zum Druck ändert.
  2. 2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die den Steuerschieber in seine die Zuschaltung bewirkende Endstellung vorspannende Anfährfeder (46) und den Steuerschieber (29) ein Kolben (45) eingeschaltet ist, der sich mit einer Seite auf die. Anfahrfeder (46) abstützt und auf seiner anderen auf dem Steuerschieber abgestützten Seite mit dem über eine Drossel (48) zugeführten Druckmittel aus der Förderleitung belastet ist.
  3. 3. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drossel (48) ein sich in Richtung auf den Steuerschieber öffnendes Rückschlagventil (50) parallel geschaltet ist.
  4. 4. Steuervorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf die von der Feder (46) belastete Kolbenseite zur Einstellung der Endlage des Schiebers ein axial ein- und verstellbarer Anschlag (51) abgestützt ist.
  5. 5. Steuervorrichtung nach Anspruch 1 und gegebenenfalls einem oder mehreren der folgenden Ansprüche, gekennzeichnet durch federnde Rasten zur Arretierung des Steuerschiebers in seinen unterschiedlichen Schaltstellungen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 424 898, 460 662, 922 302, 937 862, 1107 042; deutsche Auslegeschrift Nr. 1065 242; deutsche Auslegeschrift H 12273 XII/47 h (bekanntgemacht am 29. 9. 1955); Dr. Ing. Karl-Heinz B o r o w s k i, »Das Baukastensystem in der Technik«, herausgegeben in der Schriftenreihe: Wissenschaftliche Normung, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1961, S. 73 bis 78; Technische Rundschau, Nr.11, vom 20.3.1964, S. 2 und 3.
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