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Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Getriebe mit einer Pumpe
mit veränderbarer Fördermenge, einem Hydromotor mit veränderbarer Schluckfähigkeit,
einem Handstellgestänge, um wahlweise die Pumpenfördermenge und die Schluckfähigkeit
des Motors zur Einstellung eines gewünschten übersetzungsverhältnisses zu beeinflussen,
und mit einei Übersteuerungsvorrichtung, die auf einen Druckanstieg in den Druckleitungen
über einem vorher bestimmten Wert hinaus anspricht und die Einstellung des Handgestänges
in einem der Druckerhöhung entgegenwirkenden Sinn übersteuert.
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Bei der USA.-Patentschrift 2 505 727 ist bereits eine Pumpen- und
Motoriibersteuerung dadurch verwirklicht, daß drehzahlabhängig Bypassventile geöffnet
werden. Die Verwendung von Bypass- und Druckbegrenzungsventilen führt beim Pumpen
von Druckflüssigkeit über diese Ventile zu einem unerwünschten Kraftverlust.
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Weiterhin ist es bekannt, bei der übersteuerungseinrichtung in einem
hydrostatischen Getriebe, bei dem nur die Pumpe verstellbar ist, zwei Ventile vorzusehen,
die bei überschreiten des Höchstdruckes in einer der Druckleitungen zwei übersteuerungszylinder
mit Druckflüssigkeit versorgen, die unabhängig von der Stellung des Handstellhebels
die übersetzung in einem die Getriebebelastung verringernden Sinn verändern (USA.-Patentschrift
2 896 411).
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Aus der französischen Patentschrift 1223 424 ist es bekannt, zwischen
dem Handstellhebel und einem gemeinsamen Stellgestänge für Pumpe und Motor eine
übersteuerungseinrichtung vorzusehen, welche dazu dient, überlastungen des Getriebes
bei Übersetzungsänderungen zu vermeiden. Bei dieser Einrichtung mit verstellbarer
Pumpenfördermenge ist lediglich bei einer übersetzungsänderung des Getriebes diese
übersteuerung betriebsfähig. Bei fest eingestellten übersetzungsverhältnissen ist
eine übersteuerung bei dieser bekannten Einrichtung indessen nicht möglich.
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Aus der britischen Patentschrift 854219 ist ein hydrostatisches
Getriebe bekannt, mit einer einstellbaren Pumpe und einem einstellbaren Hydromotor.
Es sind ein Handstellgestänge sowie Stellglieder für die Pumpen- und Motorverstellung
vorgesehen. Für die übersteuerung der Stelleinrichtung ist eine auf den Druck in
der Hochdruckleitung des Getriebes ansprechende übersteuerungsvorrichtung vorhanden.
Die Anordnung ist so getroffen, daß das Handstell gestänge nur über die Pumpe wirkt.
Der Motor ist nicht unmittelbar einer Handsteuerung unterworfen. Durch die von Hand
bedienbare Stelleinrichtung und die ihr zugeordnete Übersteuerungsvorrichtung wird
nur die Verdrängungsleistung der Pumpe beeinflußt, während die Motorsehluckfähigkeit
automatisch gleichzeitig nachgeregelt wird. Die übersteuerungsvorrichtung wirkt
auf einen die Handsteuerung blokkierenden Stift, der bei überhöhtem Druck von der
Übersteuerungsvorrichtung über ein Gestänge in einem Schlitz einer der Handsteuerung
zugeordneten Kulissenplatte verstellt wird, so daß die übersetzung des Getriebes
unabhängig von der Stellung des Handsteuerrades geändert wird. Wegen des unmittelbar
nur auf die Pumpe wirkenden Handstellgestänges und der automatischen Regelung des
Motors hat das bekannte Getriebe nicht die für alle praktischen Fälle mit oft plötzlichen
und raschen Änderungen der Belastung erforderliche Elastizität, d. h., es ist beispielsweise
nicht möglich, eine in Anpassung an die Be lastungsändelrung zeitlich aufeinanderfolgende
Ände rung der Pumpenverdrängung und der Motorschluck fähigkeit zu erreichen.
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Es ist die der Erfindung zugrunde liegende Auf gabe, bei einem hydrostatischen
Getriebe der ein gangs erwähnten Art die übersteuerungseinrichtuni so auszubilden,
daß eine überlastung der mit den Getriebe verbundenen Kraftmaschine verhinder wird,
d. h., daß das Getriebe wesentlich schneller der auf Steuerbewegungen anspricht
als die bekannter Getriebe.
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Gemäß der Erfindung wird dies durch die Kombination folgender Merkmale
erreicht: a) Die Übersteuerungseinrichtung umfaßt Ventile, die bei überschreiten
des Höchstdruckes in einer der Druckleitungen einen im Handstellgestänge angeordneten
übersteuerungszylindei mit Druckflüsigkeit beaufschlagen; b) der übersteuerungszylinder
steht in Verbindung mit einer Steuerplatte mit Steuerschlitzen zur mechanischen
oder hydromechanischen Steuerung der Stelleinrichtung für Hubvolumina von Pumpe
und Motor, c) die Steuerschlitze sind so ausgebildet, daß bei einer wahlweisen Bewegung
durch Handverstellung oder übersteuerung die Pumpenfördermenge und die Motorschluckfähigkeit
nacheinander beeinflußt werden, wobei bei Erhöhung der Abtriebsdrehzahl zuerst die
Pumpenfördermenge erhöht und dann die Motorschluckfähigkeit vermindert wird bzw.
umgekehrt bei Verringerung der Abtriebsdrehzahl.
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Die Erfindung macht sich dabei den Umstand zunutze, daß bei einer
bestimmten Verstellung des Motors eine wesentlich größere übersetzungsänderung eintritt
als bei einer ebenso großen entgegengesetzten Verstellung der Pumpe. So ist z. B.
das übersetzungsverhältnis bei einem Pumpenfördervolumen 10 und einer Motorschluckfäbigkeit
1 das übersetzungsverhältnis 10: 1, bei einem Pumpenfördervolumen 5 und einer
Motorschluckfähigkeit 1 gleich 5: 1, jedoch bei einem Pumpenfördervolumen
von 10 und einer Motorschluckfähigkeit von 5 nur 2:1. Eine Vergrößerung des Motorschluckvermögens
bringt somit eine wesentlich schnellere Beseitigung der überlastung als eine gleich
große und gleich schnelle Verringerung der Pumpenfördermenge.
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Bei dem vorstehend genannten bekannten Getriebe (britisches Patent
854 21.9) wird zwar auch bei überlastung immer der hydrostatische Motor auf höchste
Schluckfähigkeit eingestellt, jedoch erfolgt dabei gleichzeitig auch eine Verringerung
der Pumpenfördermenge. Eine zwangläufige Aufeinanderfolge von Motor- und Pumpenverstellung
ist dabei nicht gewährleistet, da die Motorstelleinrichtung - unabhängig vom Handhebel
- allein vom Getriebedruck gesteuert wird.
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Ferner unterscheidet sich die Erfindung von diesem bekannten Getriebe
dadurch, daß jeder Stellung des Handhebels, wenn im Augenblick keine übersteuerung
stattfindet, bestimmte Volumina von Pumpe und Motor entsprechen. Bei den anderen
bekannten Getrieben ist die übersteuerung lediglich bei einer übersetzungsänderung
des Getriebes, nicht jedoch bei fest eingestellten Übersetzungsverhältnissen möglich.
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Vorzugsweise sind an beiden Stirnseiten des mittig
in
dem übersteuerungszylinder befindlichen Kolbens Federn angeordnet, die eine von
der beim übersteuerungsvorgang auftretenden Relativbewegung zwischen dem Kolben
und dem Zylinder unabhängige Bewegung des Handhebels des Handstellgestänges zulassen.
Die Steuerplatte kann schwenkbar an hydralischen Servostelleinrichtungen angebracht
sein.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnungen an Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt F i g. 1 eine schematische Darstellung
eines hydraulischen Getriebes nach der Erfindung, F i g. 2 einen zum Teil als Seitenansicht
dargestellten Längsschnitt durch das in der F i g. 1 schematisch dargestellte Getriebe,
F i g. 3 einen Querschnitt nach der Linie 3-3 in F i g. 2 durch eine zwischen der
Pumpe und dem Motor des Getriebes angeordnete Ventilplatte, F i g. 4 einen Schnitt
ungefähr nach Linie 4-4 in F i g. 2, durch die Ventilvorrichtung an der in F i g.
3 dargestellten Ventilplatte, F i g. 5 einen vergrößerten Ausschnitt aus einer der
F i g. 2 ähnlichen Seitenansicht, die einen Teil der übersteuerungsvorrichtung zeigt,
und F i g. 6 eine Schnittzeichnung nach Linie 6-6 in F i g. 5 zum Teil als Seitenansicht
dargestellt.
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Wie aus F i g. 2 zu ersehen ist, weist das Getriebe ein Gehäuse 10
auf, in dem eine Pumpe 11 und ein Motor 12 angeordnet sind. Die Pumpe 11 enthält
einen drehbaren Zylinderblock 15, der durch eine Keilverbindung an einer Antriebswelle
16 befestigt ist, sich mit dieser dreht und mit einer Anzahl von axial verlaufenden
Zylinderbohrungen 17 versehen ist, in denen Kolben 18 hin- und herbewegbar gelagert
sind. Der Zylinderblock 15 wird von einet Feder 19 gegen eine Platte 20 gedrückt,
die mittels Stiften an einer in der Mitte gelegenen und im Gehäuse ortsfest angeordneten
Ventilplatte 21 befestigt ist. Die Platte 20 und die Ventilplatte 21 sind mit komplementären
gekrümmten Einlaß- und Auslaß- . öffnungen 23 und 24 (F i g. 3) versehen, die nacheinander
mit den Kanälen 25 in den Zylindern 17 in Verbindung gelangen, wenn der Zylinderblock
sich dreht, wobei in die Zylinder 17 Flüssigkeit eingelassen und aus diesen abgelassen
wird.
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Die außenliegenden Kolben 18 wirken mit einer als Stellglied wirkenden
Taumelplatte 28 zusammen, die nach entgegengesetzten Richtungen hin von einer neutralen
Mittelstellung aus, bei der die kleinste Verdrängung erfolgt, in Stellungen an entgegengesetzten
; Seiten der Mittelstellung, bei der die größte Verdrängung erfolgt, verschwenkbar
ist, wobei die Verdrängung der Pumpe verändert und die Strömungsrichtung der Flüssigkeit
umgekehrt werden kann. Die Pumpenantriebswelle 16 ist mit einer Eingangswelle 30
verbunden und dreht sich mit dieser und trägt ein Zahnrad 31, das mit einem die
Hilfspumpe 33 antreibenden Zahnrad 32 im Eingriff steht.
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Der Motor 12 gleicht der Pumpe 11, ist jedoch etwas größer und weist
einen Zylinderblock 35 auf, i der mittels Keilverbindung an einer Ausgangswelle
36 befestigt ist, sich mit dieser dreht und mit den Zylindern 37 versehen ist, in
denen die Kolben 38 hin- und herbewegbar gelagert sind. Die Zylinderblöcke 35 werden
von einer Feder 40 gegen eine mit i Öffnungen versehene Platte 41 gedrückt, die
an der in der Mitte gelegenen Ventilplatte 21 anliegt. Die Platte 41 ist mit gekrümmten
Öffnungen versehen, die mit den Öffnungen 23 und 24 zusammenwirken, so daß die Pumpe
und der Motor in einen vollständig geschlossenen Strömungskreis eingeschaltet sind.
Die an den Zylindern vorgesehenen Kanäle 43 wirken mit den Durchlässen an der Ventilplatte
41 zusammen. Die außenliegenden Enden der Kolben 38 wirken mit einer als Stellglied
wirkenden Taumelscheibe 45 zusammen, die nach den F i g. 1 und 2 in eine Lage verschwenkt
werden kann, in der die Schluckfähigkeit am kleinsten ist, sowie in eine Lage, bei
der die Schluckfähigkeit den größten Wert aufweist.
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Die Eingangswelle 30 wird von einem Antriebsmotor, z. B. einem Brennkraftmotor
angetrieben. Die Motorwelle 36 steht mit einer Ausgangswelle 47 in Verbindung, die
z. B. die Antriebsräder einer Zugmaschine betreibt.
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Die Taumelplatten 28 und 45 werden von einander gleichen Stellzylindern
50 und 51 betätigt, die in den F i g. 5 und 6 ausführlich dargestellt sind. Der
Stehzylinder 50 weist einen Zylinder 53 auf, der bei 54 mit der Taumelplatte 28
gelenkig verbunden ist und diese verschwenkt, wenn der Zylinder auf einem Kolben
55 gleitet, dessen Kolbenstange 56 an einen ortsfesten Drehzapfen 57 angelenkt ist.
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Im Betrieb wird der Stellzylinder 50 von der Hilfspumpe 33 beständig
Druckflüssigkeit über Kanäle und axiale Bohrung 59 im Zapfen 57 (F i g. 6) zugeführt,
die mit radialen Kanälen 60 in Verbindung steht, welche zu einer Ringnut 61 führen,
die ihrerseits mit einem Kanal 62 im Kolben 56 in Verbindung steht. Der Kanal 62
führt zu einer Kammer 63, die einen Durchlaß 64 aufweist, der mit einer Kammer 66
an der einen Seite des Kolbens 55 im Zylinder 53 in Verbindung steht. Die Kammer
63 steht ferner über eine Drosselöffnung 68 mit einer Kammer 69 an der entgegengesetzten
Seite des Kolbens 55 im Zylinder 53 in Verbindung. Die Kammer 69 weist eine Verbindung
mit einem Kanal 71 auf, der in einer verengten, als Ventil wirkenden Öffnung
72 endet.
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Es ist ersichtlich, daß bei geschlossener öffnung 72 der Druck in
der Kammer 69 schließlich gleich dem Druck in der Kammer 66 wird; da die größere
Kolbenfläche sich in der Kammer 69 befindet, wird der Zylinder 53 nach rechts bewegt
(F i g. 6) und verschwenkt die Taumelplatte 28 im Gegensinn des Uhrzeigers nach
F i g. 2. Ist andererseits die Öffnung 72 offen, so bewirkt der im Vergleich zu
dem Druck in der Kammer 66 verminderte Druck in der Kammer 69 eine Bewegung des
Zylinders 53 nach links (F i g. 6), wobei die Taumelscheibe 28 im Uhrzeigersinn
verschwenkt wird. In dieser Weise kann die Taumelplatte 28 von der in F i g. 1 dargestellten
neutralen Mittellage nach jeder Richtung hin verschwenkt werden. Im Betrieb wird
erwünschtermaßen eine Gleichgewichtslage dadurch erhalten, daß die Öffnung 72 zum
Teil geöffnet und zum Teil geschlossen wird, so daß das Produkt des auf die verhältnismäßig
große Kolbenfläche einwirkenden verminderten Druckes in der Kammer 69 gleich dem
verhältnismäßig größeren Druck in der Kammer 66 ist, der auf die verhältnismäßig
kleinere Kolbenfläche einwirkt.
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Der die Motortaumelplatte 45 betätigende Stellzylinder 51 gleicht
dem Stehzylinder 50 und weist ein Zylindergehäuse 75 auf, das bei 76 mit
der Taumelplatte 45 gelenkig verbunden und auf einem Kolben 77 gleitbar gelagert
ist, dessen Kolbenstange 78 auf
dem Zapfen 57 schwenkbar gelagert
ist. Zum Stellzylinder 51 wird die Flüssigkeit durch den Kanal 59, die radiale Öffnung
80, den ringförmigen Kanal 81, den Kanal 82 und eine Kammer 83 zugeführt. Die Kammer
83 steht über einen Kanal 85 mit einer Kammer 86 an der einen Seite des Kolbens
77 und über einen verengten Durchlaß 88 mit einer Kammer 90 an der entgegengesetzten
Seite des Kolbens 77 in Verbindung. Die Kammer 90 steht mit einem Kanal 91 in Verbindung,
der in einer als Ventil wirkenden Öffnung 92 endet, mit deren Hilfe eine Bewegung
der Motortaumelplatte in eine die kleinste Schluckfähigkeit bewirkende Lage durchgeführt
werden kann, wie in F i g. 1 und 2 dargestellt.
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Die Flüssigkeitsströmung aus den Öffnungen 72 und 92 in das Innere
des Gehäuses 10 wird von einer Übersteuerungsvorrichtung geregelt, die eine
Platte 100 umfaßt, die auf dem Zapfen 57 um dessen Achse verschwenkbar gelagert
ist. Wie am besten aus der F i g. 5 ersichtlich, weist die Platte 100 einen ersten
Schlitz 102 auf, dessen radial innenliegende Kante die Weite der ersten Öffnung
72 bestimmt, wodurch die Schräglage der Taumelplatte 28 verändert werden kann. Die
Platte 100 hat einen weiten Schlitz 103; dessen radial innenliegende Kante die Weite
der zweiten Öffnung 92 bestimmt, wodurch die Schräglage der Taumelplatte 45 verändert
werden kann.
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Der Schlitz 102 weist einen Endteil 104 auf, der konzentrisch zur
Schwenkachse liegt, einen zur Schwenkachse exzentrisch liegenden Mittelteil 105
; und einen zur Schwenkachse konzentrisch liegenden Endteil 106. Steht das
Getriebe im Betrieb still, so nimmt die Platte 100 normalerweise die in F i g. 5
dargestellte Lage ein, wobei die Öffnung 72 sich am mittleren Teil der Innenkante
des Schlitzteils 105 befindet. Diese Lage führt zur Einstellung der Taumelplatte
28 in die neutrale Mittellage, bei der die Pumpe die kleinste Verdrängung aufweist.
Wird die Platte 100 um die Achse des Zapfens 57 herum im Uhrzeigersinn gedreht,
so legt der Schlitzteil 105 die Öffnung 72 frei mit der Folge, daß der Druck in
der Kammer 66 größer wird als in der Kammer 69, wobei der Zylinder 53 nach links
bewegt (F i g. 6) und die Taumelplatte 28 im Uhrzeigersinn nach F i g. 2 verschwenkt
wird.
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Das Getriebe arbeitet nunmehr im Vorwärtssinn. Wird andererseits die
Platte 100 im Gegensinn des Uhrzeigers gedreht, so wird die Öffnung 72 am Schlitzteil
105 geschlossen mit der Folge, daß der Druck in der Kammer 69 ansteigt und
der Zylinder 53 nach rechts (F i g. 6) bewegt wird, wobei die Taumelplatte 28 im
Gegensinn des Uhrzeigers von der neutralen Lage aus verschwenkt wird. Danach arbeitet
das Getriebe im umgekehrten Sinn.
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Befindet sich die Öffnung 72 an irgendeinem Ende des Schlitzteils
105, so bewirkt die Rückbewegung der Platte 100 in die in der F i g. 5 dargestellte
Stellung eine Rückführung der Taumelplatte 28 in die neutrale Lage.
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Die sich an die entgegengesetzten Enden des Schlitzes 105 anschließenden
Schlitzteile 104 und 106 liegen im wesentlichen konzentrisch zur Achse des Zapfens
57, so daß eine Bewegung dieser Schlitzteile in bezug auf die Öffnung 72 auf die
Einstellung der Taumelplatte 28 keinen Einfluß hat. Wie später noch erläutert wird,
ermöglichen die Schlitzteile 104 und 106 das Festhalten der Taumelplatte 28 in der
Einstellung für größte Verdrängung, während die fortgesetzte Bewegung der Platte
100 über den Schlitz 103 und die Öffnung 82 zum Verändern der Schräglage der Taumelplatte
45 dient.
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Der die Weite der Öffnung 92 bestimmende Schlitz 103 weist einen zur
Achse des Zapfens 57 im wesentlichen konzentrisch liegenden mittleren Schlitzteil
108 auf, an dessen entgegengesetzten Enden sich die zur Achse des Zapfens 57 exzentrisch
liegenden Schlitzteile 109 und 110 anschließen und zum Verändern der Schräglage
der Taumelplatte 45 dienen. Der von der Länge des Schlitzteils 108 in bezug auf
den Drehpunkt 57 bestimmte Winkel ist gleich dem von der Länge des Schlitzteils
105 bestimmten Winkel, während in diesem Sinne die Länge der Schlitzteile 109, 110
der Länge der Schlitzteile 104 bzw. 106 entspricht. Beim Stillstand des Getriebes
liegt die Öffnung 92 in der Mitte des Innenrandes des Schlitzteils 108. Wird die
Platte 100 aus der in F i g. 5 dargestellten Stellung im Rechts- oder Linkssinne
gedreht, so verbleibt die Taumelplatte 45 in der in F i g. 1 und 2 dargestellten
Lage für größte Verdrängung während einer Zeitspanne, in der die Öffnung 92 dem
Schlitzteil 108 gegenüberstehen. Daher wird die Taumelplatte 45 in der Lage für
größte Schluckfähigkeit festgehalten, während die Taumelplatte 28 aus der Lage für
kleinste Verdrängung in die Lage für größte Verdrängung bewegt wird.
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Steht die zweite Öffnung 92 dem Innenrand des Schlitzteils 109 oder
110 gegenüber, so wird die Öffnung 92 freigelegt mit der Folge, daß der Druck in
der Kammer 90 so weit absinkt, um eine Bewegung des Zylinders 75 nach rechts (F
i g. 6) und damit eine Bewegung der Taumelplatte 45 im Gegensinn des Uhrzeigers
in die Lage für kleinste Schluckfähigkeit bewegt wird.
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Der oben beschriebene Vorgang bewirkt, daß das Getriebe beschleunigt
wird, und zwar dadurch, daß zuerst die Taumelplatte 28 aus der Lage für geringste
Verdrängung in die Lage für größte Verdrängung und danach die Taumelplatte 45 aus
der Lage für größte Schluckfähigkeit in die Lage für geringste Schluckfähigkeit
bewegt wird. Bei der Herabsetzung der Drehzahl des Getriebes wird umgekehrt die
Taumelplatte 45 zuerst aus der Lage für geringste Schluckfähigkeit in die Lage für
größte Schluckfähigkeit und die Taumelplatte 28 nachdem aus der Lage für größte
Verdrängung in die Lage für geringste Verdrängung bewegt.
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Die Drehung der Platte 100 erfolgt mit Hilfe eines von Hand bedienbaren
Steuerhebels 115 oder durch eine übersteuerungsvorrichtung (F i g.1 und 2). Der
Steuerhebel 115 ist am Gehäuse 10 bei 116 angelenkt und bei 117 mit einem Glied
118 gelenkig verbunden, das aus einer Kolbenstange besteht, die mit einem in einem
bewegbaren Zylinder 120 gelagerten Kolben 119 verbunden ist, welcher Zylinder von
den Federn 121 normalerweise in einer eingemitteten Lage auf dem Kolben 119 gehalten
wird. Der Zylinder 120 steht einerseits über ein Glied 122 mit der Platte 100 in
Verbindung.
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Die Federn 121 sind so kräftig ausgebildet, daß im Betrieb eine Bewegung
des Handhebels, 115 und damit eine Bewegung des Kolbens 119 eine Bewegung
des Zylinders 120 und der Platte 100 ohne eine relative Bewegung zwischen dem Kolben
119 und dem Zylinder 120 bewirkt. Durch Bewegen des Handhebels 115 kann daher die
Drehzahl des Getriebes erhöht oder herabgesetzt werden. Die den Kolben 119
und
den Zylinder 120 umfassende Vorrichtung stellt eine übersteuerungsvorrichtung
dar, die auf den Druck im geschlossenen Strömungskreis zwischen der Pumpe und dem
Motor anspricht und die Handsteuerung in den Fällen übersteuert, in denen der Druckanstieg
im Strömungskreis über einem vorbestimmten Wert liegt.
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An den Zylindern 53 und 75 sind Führungsstifte 123 und 124 (F i g.
5) befestigt, die in die an der Platte 100 vorgesehenen Schlitze
125 und 126 hineinragen, die der Form nach den Schlitzen
102 und 103
entsprechen.
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Wie in F i g. 1, 3 und 4 dargestellt, stehen die gekrümmten Öffnungen
23 und 24 mit den Kanälen 130 und 131 in Verbindung, von denen
jeder mit einem Hochdrucküberdruckventil 132 in Verbindung steht. Wie am besten
aus F i g. 3 zu ersehen, weist jedes überdruckventil 132 ein hülsenförmiges Glied
133 auf, in dem ein Kolbenglied 134 gelagert ist, das von einer Feder 135 in eine
das Ventil schließende Stellung gedrückt wird, in der der Kolben die Durchlässe
136 verschließt. Das Kolbenglied 134 kann gegen die Kraft der Feder 135 bewegt werden,
um einen übermäßig hohen Druck in einem der Durchlässe 23 und 24 in den anderen
Durchlaß abzulassen.
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Hieraus geht hervor, daß der Strömungsdruck aus einer mit im wesentlichen
gleichbleibendem Druck arbeitenden Anlage besteht, wobei der Druck durch die Steuerung
der Taumelplatte 28 und 45 reguliert wird, wobei die Steuerung von der übersteuerungsvorrichtung
119, 120 ausgeübt wird. Die Hochdruck entlastungsventile 132 wirken nur zum Beseitigen
von plötzlich auftretenden hohen Drücken, bevor die übersteuerungsvorrichtung wirksam
wird und den Druck vermindert.
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Die Hilfspumpe 33 zieht aus dem Inneren des Gehäuses 10 Flüssigkeit
ab und leitet diese zwecks Kühlung in großen Mengen zur Niederdruckseite des Strömungskreises.
Die von der Pumpe 33 zuviel geförderte Flüssigkeit wird benutzt, um erhitzte Flüssigkeit
aus der Niederdruckseite des Strömungskreises herauszudrücken.
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Die Hilfspumpe 33 fördert die Flüssigkeit durch eine Rohrleitung
140 (F i g. 1 und 2) zu einer Bohrung 141 (F i g. 1 und 3) in der Ventilplatte
21. Die Bohrung 141 steht mit den Zweigkanälen 142 und 143 in Verbindung, die zu
den gekrümmten Durchlässen 23 und 24 führen. Die Verbindung zwischen der Rohrleitung
140 und den Zweigkanälen 142 und 143 wird normalerweise von den federbeaufschlagten
Absperrventilen 144 gesperrt, die gegen die an den entgegengesetzten Enden der Bohrung
141 vorgesehenen Ventilsitze gedrückt werden. Jedes der Ventile 144 ist mit einem
oder mehreren Durchlässen 145 versehen, die mit den Kanälen 142 bzw. 143 in Verbindung
stehen, so daß der hohe Druck in den Durchlässen 23 und 24 das zugehörige Absperrventil
geschlossen hält, während die Flüssigkeit aus der Pumpe 33 das andere Ventil in
eine Offenstellung drückt, so daß Kühlflüssigkeit zur Niederdruckseite der Durchlässe
23 und 24 strömen kann.
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Die überschüssige Flüssigkeitsmenge drückt die erhitzte Flüssigkeit
vom Niederdruckkanal 23 oder 24
aus durch den Kanal 130 oder 131 zu
einem der Kanäle 148 und 149 (F i g.1 und 4), die mit den Kanälen
130 und 131 in Verbindung stehen. Die Kanäle 148 und 149 stehen mit
einer Bohrung 150 in Verbindung, in der ein Ventil 152 gleitbar gelagert
ist. Der Mittelteil 153 des Ventilgliedes 152 weist einen kleineren Durchmesser
auf als die beiden kolbenartigen Endteile 154 und 155.
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Steht im Betrieb das Getriebe still, so nimmt das Ventil 152 die in
F i g. 1 dargestellte Stellung ein, wobei die Kanäle 148 und 149 und
damit die Hochdruckseite und die Niederdruckseite des Getriebes miteinander verbunden
werden, so daß das Getriebe mit Sicherheit außer Betrieb bleibt. Soll das Getriebe
in Betrieb gesetzt werden, so wird das Ventil 152 beispielsweise axial nach links
(F i g.1) bewegt, wobei der Kolbenteil 155 zwischen die mit den Kanälen 148
und 149 in Verbindung stehenden Öffnungen geschoben wird und die Verbindung zwischen
diesen Kanälen sperrt. Hierdurch wird die Hochdruckseite von der Niederdruckseite
des Strömungskreises isoliert, so daß das Getriebe arbeiten kann.
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Die Bewegung des Ventilgliedes 152 in die letztgenannte Stellung kann
durch eine Feder 158 (F i g. 4) erleichtert werden. Die Bewegung des Ventils 152
in die in F i g. 1 dargestellte Stellung kann dadurch erleichtert werden, daß in
nicht dargestellter Weise eine Verbindung mit dem Handhebel 115 hergestellt wird.
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Die Ventilbohrung 150 für das neutrale Ventilglied 152 steht mit den
Kanälen 160 und 161 in Verbindung, die auf die Kanäle 148 und 149 ausgerichtet sind
und zu einer Ventilbohrung 164 führen, in der ein Ventilglied 165 gelagert ist,
daß als Schieberventil wirkt. Das Ventil 165 wird normalerweise von Federn in einer
Mittelstellung gehalten, wie in F i g. 1 und 4 dargestellt. Die entgegengesetzten
Enden des Ventilgliedes sind jedoch dem Flüssigkeitsdruck in den Kanälen 160 und
161 über die Zweigkanäle 167 und 168 ausgesetzt, so daß die in der Hochdruckleitung
befindliche Flüssigkeit das Ventil 165 in eine Stellung schiebt, in der der schmalere
Mittelteil 169 entweder den Kanal 160 oder den Kanal 161, welcher
von beiden jeweils der Niederdruckkanal ist, mit einem Ablaßkanal 172 verbindet.
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Die durch das überdruckventil abgelassene erhitzte Flüssigkeit strömt
durch die Zweigleitungen 175, durch die Kühlschlangen 176 und danach zu den Sprühköpfen
177, aus denen die inzwischen abgekühlte Flüssigkeit auf den Motor und die Pumpe
aufgesprüht wird. Dabei wird die Flüssigkeit in das Innere des Gehäuses
10 zurückgeführt und von der Pumpe 33 angesaugt.
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Das Schieberventil 165 wird vorzugsweise mit Federn ausgestattet,
die das Ventilglied in die neutrale Mittelstellung zurückführen, in der eine Verbindung
der Kanäle 160 und 161 mit dem Kanal 172 während der Zeitspanne hergestellt wird,
in der das Getriebe gerade aus dem Vorwärtsgang in den Rückwärtsgang und umgekehrt
umgeschaltet wird. In der Zwischenzeit ist es, da beide Kanäle 160 und 101 im wesentlichen
gesperrt sind, wie in F i g. 4 dargestellt, erwünscht, daß ein dem Kanal 140 zugeordnetes
Ablaßventil 180 den Druck der Betriebsflüssigkeit so lange senkt, bis das Schieberventil
von dem sich allmählich erhöhenden Druck auf der Hochdruckseite des Strömungskreises
verschoben wird.
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Zum Betätigen der Stellzylinder 50 und 51 wird von der Hilfspumpe
33 Druckflüssigkeit zum axialen Durchlaß 59 im Drehzapfen 57 (F i g. 1 und 6) über
eine Leitung gefördert, die in F i g.1 schematisch bei 179 dargestellt ist. Die
Leitung 179 zweigt von einer Öffnung von zwei gesonderten Ventilen 181 und 182 ab.
Diese Leitung kann selbstverständlich auch direkt
von der Pumpe
33 aus zum Durchlaß 59 geführt werden. Ferner kann zu diesem Zweck an Stelle der
Leitung 179 nach der F i g. 1 der Kanal 183 nach F i g. 3 benutzt werden.
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Die druckempfindlichen Ventile 181 und 182 werden vom Druckanstieg
in den Durchlässen 23 und 24 beeinftußt und regeln ihrerseits die Strömung der Druckflüssigkeit
aus dem Betriebsströmungskreis zu der Übersteuerungsvorrichtung 119, 120.
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Wie aus F i g.1 und 3 zu ersehen ist, weist jedes Ventil 181, 182
eine Bohrung 185 auf, in der ein Ventilschieber 186 gelagert ist, der von einer
Feder 187 in eine Normalstellung gedrückt wird, in der er an einem Anschlagstift
189 anliegt. Die Kanäle 191 stellen eine Verbindung her zwischen den Kanälen 140,
141 und den betreffenden Ventilbohrungen 185. Die Kanäle 192 stehen an dem einen
Ende mit den Kanälen 142, 143 und am entgegengesetzten Ende mit den Ventilbohrungen
185 an von den Kanälen 191 axial entfernten Stellen in Verbindung. Von den Bohrungen
185 gehen Kanäle 194 ab, die zu den entgegengesetzten Enden des Zylinders 120 der
übersteuerungsvorrichtung führen.
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Im Betrieb nehmen die Ventilschieber 186 normalerweise die in F i
g.1 und 3 dargestellte Stellung ein, so daß die Kanäle 194 des Übersteuerungszylinders
mit den Ringnuten 196 an den Ventilschiebern 186 in Verbindung stehen, wobei die
Kanäle 194 mit den Ablaufleitungen 197 (F i g. 3, nicht dargestellt) verbunden werden,
so daß die entgegengesetzten Enden des Zylinders 120 dem Druck in der Ablaufleitung
ausgesetzt sind und der Zylinder auf dem Kolben 119 unter der Einwirkung der Federn
121 in der Mittellage verbleibt.
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Es sei daran erinnert, daß der hohe Druck in einem der Durchlässe
23 und 24 das zugehörige Absperrventil 144 in der dargestellten Schließstellung
hält, so daß die Hochdruckflüssigkeit durch den zugehörigen Kanal 192 geleitet wird
und auf den breiten Kolbenteil 200 am zugehörigen Ventilschieber 186 einwirkt, während
der entsprechende Kolbenteil des anderen Ventilschiebers dem verhältnismäßig niedrigeren
Druck der Niederdruckleitung ausgesetzt ist, da das Absperrventil 144 offen ist.
Steigt der Druck in der Hochdruckleitung 192 genügend hoch an, so kann der Ventilschieber
186 gegen den Druck der Feder 187 in eine Stellung bewegt werden, in der die Verbindung
zwischen den Zylinderkanal 194 und der Ablaufleitung 197 gesperrt wird, während
eine Verbindung zwischen dem Steuerflüssigkeitskanal 191 mit dem Zylinderkanal 194
hergestellt wird, so daß in den Zylinder 120 der übersteuerungsvorrichtung an dem
einen Ende Druckflüssigkeit eingelassen wird, die eine Bewegung des Zylinders in
bezug auf den Kolben bewirkt.
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Die Ventile 181, 182 und die Übersteuerungsvorrichtung 119,120 sind
so ausgelegt, daß sie bei übermäßig starkem Druckanstieg in der Hochdruckleitung
wirksam werden, a) bei einem Betriebzustand mit hoher Drehzahl und niedrigem Drehmoment
oder b) wenn der Handhebel 115 verhältnismäßig rasch aus einer neutralen Stellung
in Richtung der DrehzahIerhöhung bewegt wird, wobei die Verdrängung der Pumpe ziemlich
rasch erhöht wird.
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Die Ventile und die übersteuerungsvorrichtung sind ferner auch wirksam
bei einer Drehzahlerniedrigung, wenn der Handhebel 115 ziemlich rasch aus einer
Einstellung für hohe Drehzahlen in eine neutrale Stellung bewegt wird. Dies führt
zu einer Abbremsung durch den Hydromotor und die kinetische Energie des Fahrzeugs
und bewirkt, daß der Hydromotor als Pumpe betrieben wird. Der Motor wirkt daher
als Pumpe und sucht die Pumpe als Motor zu betreiben. Infolgedessen steigt der Druck
in der Niederdruckleitung an und kann einen Wert erreichen, bei dem die Übersteuerung
wirksam wird.
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Es sei zuerst der Fall einer Überlastung betrachtet, der eintreten
kann, wenn der Handhebel 115 (F i g.1) im Gegensinn des Uhrzeigers bewegt, die Platte
100
Uhrzeigersinn gedreht und die Taumelplatte 28 im Uhrzeigersinn verschwenkt
wird, während die Motortaumelplatte 45 im Gegensinn des Uhrzeigers verschwenkt wird.
Dadurch wird das Getriebe auf volle Drehzahl eingestellt. Wird nun die Zugmaschine
höher belastet, so erhöht sich der Druck in der Hochdruckleitung. Steigt der Druck
im Durchlaß 24, der unter diesen Bedingungen der Hochdruckdurchlaß ist, über einen
vorherbestimmten Wert hinaus an, so wird das dem Durchlaß 24 zugeordnete Ventilglied
186 nach rechts geschoben (F i g. 1), da der Druck über die Kanäle 192 auf den Kolbenteil
200 einwirkt. Durch diese Ventilbewegung wird der Kanal 191 mit dem Kanal 194 in
Verbindung gesetzt und in den Übersteuerungszylinder 120 an dessen rechtem Ende
Steuerflüssigkeit eingelassen, die nach F i g. 1 den Zylinder nach rechts verschiebt,
selbst wenn der Handhebel 115 in der Einstellung im Uhrzeigersinn verbleibt.
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Die Bewegung 115 in der Einstellung im Uhrzeigergegensinn bewirkt
eine Drehung der Ventilplatte 100 im Gegensinn des Uhrzeigers. Die erste Wirkung
dieser Drehung der Platte 110 besteht in einer Vergrößerung der Neigung der Motortaumelplatte
45 in Richtung der größten Verdrängung um das Drehmoment zu erhöhen, während die
Drehzahl herabgesetzt wird. Wird die erhöhte Belastung durch das erhöhte Drehmoment
nicht überwunden, so führt die fortgesetzte Bewegung der Ventilplatte 100 im Gegensinn
des Uhrzeigers zu einer Rückführung der Pumpentaumelplatte 28 in die Einstellung
für geringste Verdrängung, so daß das Fahrzeug bei Nullförderung der Pumpe zum Stillstand
gelangt.
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Die übersteuerungsvorrichtungen sind selbstverständlich genauso wirksam,
wenn das Getriebe im Rückwärtsgang betrieben wird.
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Es sei nun der Fall betrachtet, wenn das Getriebe beschleunigt wird
und der Handhebel 115 nach F i g.1 rasch im Gegensinn des Uhrzeigers bewegt wird,
so daß die Platte 100 im Uhrzeigersinn gedreht wird. Wie bereits beschrieben, wird
bei dieser Drehung der Platte 100 die Pumpe in Richtung der größten Verdrängung
eingestellt. Läuft dieser Vorgang ziemlisch rasch ab, während die Zugmaschine stillsteht,
so wird der Hydromotor 12 stark belastet, so daß der Druck im Hochdruckdurchlaß
24 ansteigt. Steigt dieser Druck über einen vorbestimmten Wert hinaus an, so wird
das Ventilglied 186 nach rechts verschoben, und Druckflüssigkeit in den übersteuerungszylinder
120 am rechten Ende eingelassen. Der Zylinder bewegt sich nach rechts und läßt den
von Hand nach links bewegten Kolben 119 zurück. Wenn die Drehzahl des Getriebes
sich erhöht, so vermindert sich der Druck im Durchlaß 24, so daß das Ventilglied
186 in die Schließstellung bewegt werden kann,
wobei die entgegengesetzten
Enden des Zylinders 120 miteinander verbunden werden und dieser dem Kolben 119 folgen
kann. In dieser Weise läuft der Zylinder 120 schließlich dem Kolben 119 nach, jedoch
in geregelter Weise, die von dem Druck im Hochdruckdurchlaß 24 bestimmt wird. Dabei
wird zuerst die Verdrängung der Pumpe vergrößert und danach die Schluckfähigkeit
des Motors herabgesetzt. Auch dieser Vorgang läuft ohne wesentlichen Verlust an
Flüssigkeit ab, die über das Ventil 132 gepumpt wird, das in erster Linie zum Ableiten
plötzlicher Druckstöße dient, bevor die übersteuerungsvorrichtung wirksam wird.
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Es sei nunmehr der Fall betrachtet, wenn die Drehzahl des Getriebes
herabgesetzt wird, beispielsweise durch Bewegen des Handhebels 115 im Gegensinn
des Uhrzeigers in die in F i g. 2 dargestellte neutrale Mittelstellung. Bei einer
raschen Bewegung des Handgriffs wird die Verdrängung des Motors sofort vergrößert
und dabei seine Drehzahl herabgesetzt. Das Trägheitsmoment des Fahrzeugs sucht jedoch
den Motor als Pumpe zu betreiben, wobei der als Pumpe wirkende Motor die Pumpe 11
als Motor zu betreiben sucht. Unter diesen Umständen wird der Niederdruckdurchlaß
23 unter Druck gesetzt. Wenn dieser Druck einen vorherbestimmten Wert übersteigt,
so wird das linksseitige Ventilglied 186 nach F i g. 1 nach links verschoben, wobei
Druckflüssigkeit in den übersteuerungszylinder 120 an dessen linkem Ende eingelassen
wird. Hierbei wird der Zylinder in bezug auf den Kolben 119 nach links bewegt, so
daß der Zylinder dem Kolben bei der Rückführung in die neutrale Stellung nacheilt.
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Wird dadurch der Druck im Durchlaß 23 vermindert, so folgt der Zylinder
120 dem Kolben 119 nach. Das Getriebe wird dabei in geregelter Weise ohne wesentlichen
Verlust an Flüssigkeit über das Hochdrucküberdruckventil 132 zum Stillstand gebracht
oder dessen Drehzahl herabgesetzt.
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Die Erfindung beansprucht nur Schutz für die Gesamtkombination des
Anspruchs 1.