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Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Getriebe für den Antrieb
der Mischtrommel eines Transportmischers mit nicht verstellbarem Hydromotor und
mit einer durch einen Stellkolben einstellbaren Pumpe, wobei der Stellkolben entgegen
der Vorspannkraft einer Feder vom Druck einer Drossel in Richtung auf Hubvolumenverringerung
beaufschlagt und die Drossel in der Förderleitung einer mit der Antriebswelle gekoppelten
Hilfspumpe angeordnet ist.
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Ein bekanntes derartiges Getriebe (französische Patentschrift
1323 771) hält die Drehzahl der Mischtrommel auch dann konstant, wenn die
Drehzahl der mit dem Fahrzeugmotor verbundenen Getriebeeingangswelle in gewissen
Bereichen schwankt. Derartige Getriebe haben jedoch den Nachteil, daß es nicht möglich
ist, ihre Drehzahl zu ändern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Getriebe derart auszugestalten,
daß nicht nur die für den Mischvorgang während der Fahrt des Fahrzeugs vorgesehene
Drehzahl der Mischtrommel konstant gehalten wird, sondern es darüber hinaus ermöglicht
ist, für den Be- und Entladevorgang willkürlich eine wesentlich größere Drehzahl
einzustellen und stoßfrei von dieser größeren Drehzahl wieder auf die für den Fahrbetrieb
vorgesehene Drehzahl überzugehen.
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Getriebe der eingangs
genannten Art durch die Kombination der folgenden an sich bekannten Merkmale gelöst:
a) Die einstellbare Getriebepumpe ist als Doppelpumpenaggregat mit gekoppelten Stellgliedern
ausgebildet, an denen der Stellkolben angreift.
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b) Die beiden Hydropumpen des Doppelpumpenaggregats speisen in Parallelschaltung
den Hydromotor, wobei die eine Hydropumpe über ein Rückschlagventil mit der Förderleitung
der anderen Pumpe und über eine durch ein Absperrventil willkürlich absperrbare
Zweigleitung mit der Rücklaufleitung in Verbindung steht.
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Hydrostatische Getriebe mit zwei von einer Kraftmaschine aus gemeinsam
angetriebenen Hydropumpen, deren Stellglieder miteinander gekoppelt sind und durch
einen Stellkolben verstellt werden. sind bei Fahrzeugen bekannt (USA.-Patentschrift
3 065 700). Diese bekannten beiden Hydropumpen beaufschlagen jeweils einen Hydromotor,
wobei jeder Hydromotor die Treibräder einer Fahrzeugseite antreibt.
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Es ist auch bekannt, mehrere Hydropumpen zueinander parallelziischalten,
wobei jede der weiteren Hydropumpen über ein Rückschlagventil an die Förderleitung
einer Hydropumpe angeschlossen ist und wobei jeweils an die Förderleitung dieser
weiteren Hydropumpen ein willkürlich betätigbares Ventil angeschlossen ist, welches
zum Kurzschließen der Hydropumpe dient, um dadurch die Größe des zu einem Verbraucher
fließenden Flüssigkeitsstromes und damit die Arbeitsgeschwindigkeit des Verbrauchers
regulieren zu können (»Grundschaltpläne hydraulischer Anlagen«).
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Durch das willkürlich zu betätigende Absperrventil bei dem Getriebe
gemäß der Erfindung kann ebenfalls die Hydropumpe, in deren Förderleitung dieses
Absperrventil angeordnet ist, willkürlich entweder an die Rücklaufleitung angeschlossen,
d. h. kurzgeschlossen, oder von der Rücklaufleitung getrennt werden. In diesem Schaltzustand
fließt dann der Flüssigkeitsstrom dieser Hvdropumpe über das Rückschlagventil zu
dem Flüssigkeitsstrom der anderen Hydropumpe, so daß der Hydromotor die Summe beider
Flüssigkeitsströme aufnehmen muß. Dadurch wird die gestellte Aufgabe gelöst. Darüber
hinaus ergibt sich noch der weitere Vorteil, daß nach dem Umschalten des Getriebes
von Zweipumpenbetrieb auf Einpumpenbetrieb der durch das Massenträgheitsmoment der
Mischtrommel zunächst mit gleicher Geschwindigkeit weiterlaufende Hydromotor über
das Rückschlagventil Flüssigkeit aus der Rücklaufleitung ansaugen kann, so daß ein
plötzliches Abbremsen der Mischtrommel vermieden wird. Da eine solche Mischtrommel,
insbesondere in gefülltem Zustand, ein sehr großes Trägheitsmoment aufweist, ist
dieser durch die Kombination der genannten Merkmale erzielte Vorteil von besonderer
Bedeutung.
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Ein Ausführungsbeispiel des Getriebes nach der Erfindung ist in der
Zeichnung dargestellt.
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Die Brennkraftmaschine 1 wirkt über eine lösbare Kupplung 2 und einen
Kettentrieb 3 auf das Doppelpumpenaggregat 4, von dessen Antriebswelle 5 aus die
beiden verstellbaren Hydropumpen 6 und 7 und die Hilfspumpe 8 mit konstanter Fördermenge
angetrieben werden. Die versteilbaren Teile der beiden verstellbaren Hydropumpen
6 und 7 sind mit einer Steuerstange 9 verbunden, die ihrerseits mit einem Stellkolben
10 fest verbunden ist, der gegen die Kraft einer Feder 11 in dem Zylinder
12 verschiebbar ist.
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Die Hydropumpe 6 fördert in eine Förderleitung 13,
und
die Hydropumpe 7 fördert in eine Förderleitung 14, wobei die beiden Förderleitungen
13 und 14 durch eine Verbindungsleitung 15 verbunden sind, in der ein Rückschlagventi116
angeordnet ist. Die gemeinsame Förderleitung 17 führt zu dem Hydromotor
18 mit konstanter Schluckmenge, dessen Welle die Abtriebswelle des Getriebes
ist. Die Rücklaufleitung 19 des Hydromotors 18 setzt sich in der Leitung
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fort, die über die Rücklaufleitung 21 zu einem ölkühler 22 und zu
einem Filter 23 und von da aus in den Speicherbehälter, der gegebenenfalls zugleich
die beiden Hvdropumpen 6 und 7 aufnimmt und deren Gehäuse bildet,
führt.
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Ein 4/3-Wegeventi124 dient dazu, wahlweise die Drehrichtung der Abtriebswelle
des Hvdromotors 18
zu bestimmen oder diesen ganz auszuschalten. An die Förderleitung
14 ist eine Zweigleitung 25 anneschlossen, die durch ein Absperrventil
26 abschließbar und an die Rücklaufleitune 21 angeschlossen ist.
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Die Hilfspumpe 8 saugt aus einem Speicherbehälter 27 an und fördert
in eine Leitung 28, in die eine verstellbare Drossel 29 eingebaut ist. Die Verstellung
der Drossel 29 kann über einen Handhebel 30 willkürlich erfolgen. An die Leitung
28 ist eine Steuerleitung 31 angeschlossen, d e zu dem Zylinder 12 führt. Ein Überdruckventil
32 sichert die Leitung 31 gegen Überlastung für den Fall, daß die Drosse129 ganz
oder zu weit geschlossen ist. Ein weiteres auf einen niedrigeren Druck eingestelltes
Druckbegrenzungsventil 33 hält einen Mindestdruck in der zu dem Speicher, aus dem
d;e Hvdropumpen 6 und 7 ansaugen, führenden Rücklaufleituna 21 aufrecht,
so daß den Ilydropumpen 6 und 7 die Arbeitsflüssigkeit stets mit einem gewissen
Mindestdruck zugeführt wird.
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Die Wirkunnsweise ist folgende: Die Fördermenge Je Zeiteinheit der
Hilfspumpe 8 ist abhängig von der Drehzahl der Antriebswelle 5. Bei gleichbleibender
Einstellung der Drossel 29 ist aber der Druck in der Leitung 28 abh'@ngig von der
Fördermenge der Hilfspumpe B. Der Druck in der Leitung 28 überträgt
sich
über die Steuerleitung 31 auf den Zylinder 12 und verschiebt
in diesem den Stellkolben 10 gegen die Kraft der Feder 11, wobei sich die Verschiebung
des Stellkolbens 10 über die Steuerstange 9 auf die verstellbaren Teile der Hydropumpen
6 und 7 überträgt, derart, daß bei zunehmendem Druck in der Leitung 28 und der Steuerleitung
31 die Fördermenge je Umdrehung der Hydropumpen 6 und 7 kleiner wird. Da somit die
Fördermenge je Umdrehung kleiner wird, wenn die Drehzahl der Antriebswelle 5 zunimmt,
bleibt die Fördermenge je Zeiteinheit und damit die Drehzahl des Hydromotors 18
zumindest annähernd konstant.
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Ist das Absperrventil 26 in die Lage gebracht, in der es die Zweigleitung
25 absperrt, so fördert die Hydropumpe 7 über die Förderleitungen 14 und 15 mit
in die Förderleitung 17, so daß sich die Flüssigkeitsströme der beiden Hydropumpen
6 und 7 in dieser vereinigen. Das Rückschlagventi116 wird dabei durch den Flüssigkeitsstrom
der Hydropumpe 7 geöffnet.
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Ist das Absperrventil 26 in diejenige Lage gebracht, in der es die
Zweigleitung 25 freigibt, ist über diese die Förderleitung 14 mit der Rücklaufleitung
21 in Verbindung gebracht, so daß die Hydropumpe 7 über die Förderleitung 14, die
Zweigleitung 25 und die Rücklaufleitung 21, den Ölkühler 22 und das Filter 23 zu
dem Speicher, aus dem sie ansaugt, zurückfördert.
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Das Doppelpumpenaggregat 4 ist neben dem Schaltgetriebe des in der
Zeichnung nicht dargestellten, die Mischtrommel tragenden Fahrzeuges oder unter
diesem oder unter der Brennkraftmaschine 1 angeordnet, und der Hydromotor 18 treibt
über ein in der Zeichnung nicht dargestelltes Vorgelege die Mischtrommel. Wird der
Handhebel 30 auf diejenige Stellung der Drossel 29 eingestellt, die der Normaldrehzahl
der Mischtrommel entsprechen soll, baut sich in der Leitung 28 und der Steuerleitung
31 ein Staudruck auf, der bei der Minimaldrehzahl der Brennkraftmaschine 1 nicht
ausreicht, die Feder 11 im Zylinder 12 zusammendrücken, so daß die Hydropumpen 6
und 7 auf größte Fördermenge je Umdrehung gestellt bleiben. Das Absperrventil 26
gibt dabei die Zweigleitung 25 frei, so daß die Hydropumpe 7 in die Rücklaufleitung
21 und nur die Hydropumpe 6 zu dem Hydromotor 18 fördert. Wird beispielsweise im
Fahrbetrieb die Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 erhöht, bildet sich vor der Drossel
29 in der Leitung 28 ein Druck, der ausreicht, den Stellkolben 10 gegen die Feder
11 zu verschieben, so daß bei der doppelten Drehzahl der Antriebswelle 5 wie bei
dem vorhergeschilderten Fall die Hydropumpen 6 und 7 auf die halbe Ausschwenkung
gegenüber dem vorstehend geschilderten Fall zurückgeschwenkt werden. Wird die Drossel
29 mittels des Handhebels 20 völlig geschlossen, so bildet sich in der Steuerleitung
31 ein Druck, der bestimmt ist durch das überdruckventil 32 und der ausreicht, den
Stellkolben 10 gegen die Kraft der Feder 11 so weit zu verschieben, daß die Hydropumpen
6 und 7 in ihre Nullförderlage verschwenkt werden.
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Soll zum Beschicken oder Entleeren der Mischtrommel der Hydromotor
18 auf eine Drehzahl gebracht werden, die dem Vierfachen der Normaldrehzahl entspricht,
so wird mittels des Handhebels 30 die Drossel 29 ganz geöffnet und die Brennkraftmaschine
1 auf hohe Drehzahl gebracht, wobei das Absperrventil 26 in diejenige Lage verstellt
ist, in der es die Zweigleitung 25 absperrt. Beide Hydropumpen 6 und 7 werden auf
diese Art und Weise mit hoher Drehzahl angetrieben und bleiben trotzdem auf voller
Ausschwenkung, so daß die Summe der Flüssigkeitsströme beider Hydropumpen 6 und
7 zu dem Hydromotor 18 gefördert wird.
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Auch dann, wenn bei laufendem Antrieb das Ab-
sperrventil 26
geöffnet und dadurch die Hydropumpe 7 vom Hydromotor 18 abgeschaltet wird, kann
dieser nicht plötzlich gebremst werden, da der Hydromotor 18, wenn er infolge der
Massenträgheit der Mischtrommel weitergedreht wird, über das Rückschlagventi116
Flüssigkeit aus der Förderleitung 14 und der Zweigleitung 25 ansaugen kann.
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Besonders zweckmäßig ist es, wenn über an sich bekannte mechanische
gegenseitige Verriegelungen die Betätigungsorgane für das 4/3-Wegeventil 24, das
Absperrventil 26 und den Handhebel 30 gegeneinander verriegelt sind, so daß ein
Verstellen insbesondere des 4/3-Wegeventils 24 nur dann möglich ist, wenn die Drossel
29 ganz geschlossen ist und somit die Hydropumpen 6 und 7 in Nullförderlage
verstellt sind. Dadurch wird vermieden, daß bei voller oder auch nur halber Ausschwenkung
der Hydropumpen 6 und 7 das 4/3-Wegeventil 24 oder das Absperrventil 26 verstellt
wird, so daß Druckstöße, die auftreten könnten, wenn eine solche Verstellung bei
gleichzeitiger Förderung durch die Hydropumpen 6 und 7 erfolgt, vermieden sind.
Das Öffnen der Drossel 29
geschieht dann mit einer solchen Geschwindigkeit,
daß die Hydropumpen 6 und 7 in angemessener Zeit in die vorgesehene Förderlage schwenken.