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Steuervorrichtung für hydraulischen Motor Die Erfindung betrifft die
Steuerung mehrerer hydraulischer Motoren ausgehend von einer Pumpe regelbarer Leistung.
Erfindunggemäß wird insbesondere angestrebt, die Nachteile zu überwinden, die sich
durch Belastungsveränderungen des einen der Motoren oder einer der Gruppen von Motoren
bezüglich der Belastungen der anderen Motoren oder Motorengruppen ergeben.
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Erfindungsgemäß gelingt es, hydraulische Motoren mit veränderlichem
Hubraum anzuwenden, sowie den Hubraum in Abhängigkeit von der allgemeinen Belastung
einzuregeln, die durch die Motorenanordnung bedingt wird, wobei gleichzeitig die
Nachteile überwunden werden, die sich durch Belaatungeveränderungen des einen der
Motoren oder einer Gruppe der Motoren bezüglich der Belastungen der anderen Motoren
oder Motorengruppen ergeben.
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Als Anwendungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
sei die Verwendung bei Vorrichtungen für öffentliche Arbeiten genannt, bei
denen man zur Zeit dazu neigt, den mechanischen Antrieb des Wärmekraftmotors auf
die Räder durch einen hydraulischen Antrieb des Wärmehraftmotorv vermittels einzelner
hydraulischer Motoren auf die
Straßenräder zu ersetzen.
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Nach einem ersten erfindungsgemäßen Merkmal wird die
Leistung jedes
Motors vermittels einer Tourenzählerpumpe gemessen, die dem
Motor zugeordnet ist, und deren Leistung proportional der Drehgeschwindig-keit
ist, und im Inneren einer Gruppe von zwei Motoren wird der
Reis tungaberei
ch der zwei Motoren vermittels eines Differe :tial@ druck-Verteilers in den Gleichgewichtszustand
gebracht, der durch
die Leistungen der zwei Tourenzählerpumpen gesteuert wird.
Der Erfindungsgegenstand läßt sich auch bei dem Fall anwenden, wo mehr
als
zwei Motoren Anwendung finden, indem die Motoren gruppenweise
in Form
von einem oder zwei Motoren, in Form von jeweils zwei Moto-
ren, angeordnet
sind, wobei der Erfindungsgegenstand Anwendung bei
jeder Gruppe bestehend
aus zwei Motoren usw. findet.
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Diese erste erfindungsgemäße Ausführungsform kann ebenfalls bei
Motoren mit unveränderlichem Hubraum sowie bei Motoren mit veränderlichem
Hubraum Anwendung finden.
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Nach einer zweiten Ausführungsform finden Motoren veränderlichen
Hubraums
-Anwendung, wobei das" Hubraumvolumen durch die allgemeine Belastung
gesteuert wird, die durch die Gruppe von zwei Motoren ab-
gegeben wird,
und indem diese zweite mit der ersten Ausführungsform kombiniert
wird, wird der Leistungsbereich der zwei Motoren einer entsprechend beeinflußten
Gruppe stets vermittels eines entsprechen-
den Verteilers im Gleichgewichtszustand
gehalten, der auf die Hub-
räume der zwei Motoren einwirkt.
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Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise unter Bezugnahme
auf
die beigefügten Zeichnungen erläutert, wobei hier der Erfindungegegenstand
in seiner Anwendung auf-eine Gruppe von zwei Motoren ge-
zeigt
ist, und jeder dieser Motoren dem Antrieb eines Antriebsrades
einer Vorrichtung zum_.&uet4ren@öffentlicher Arbeiten dient.
Fig.
1 zeigt schematisch die erfindungsgemäße .Am rdnung mit Motoren, die einen unveränderlichen
Hubraum aufweisen.
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Fig. 2 zeigt schematisch die erfindungsgemäße Anordnung mit Motoren,
die einen veränderlichen Hubraum aufweisen.
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In der Fig. 1 ist vermittels des Bezugszeichen 1 der Wärmekraftmotor,
vermittels des Bezugszeichens 2 die Pumpe einregelbarer Leistung, durch die Bezugazeichen
3 und 4 die zwei hydraulischen Motoren gezeigt, durch die die hydraulischen Pumpen
5 bzw. 6 gesteuert werden. Die Pumpe 2 speist den Motor 3. vermittels der Leitungen
7, 9, und die Rückleitung ergibt sich durch die Leitungen 11, B. Der Motor 4 wird
durch die Zeitungen 7, 10 gespeist und die Rückleitung ergibt sich hier durch die
Leitungen 12, B. Wenn sich die Pumpe in umgekehrter Richtung dreht, wird der Motor
3 durch die Leitungen 8, 11 und die Rückleitungen 9, 7 gespeist, wobei hier natürlich
der Motor 4 durch die Zeitungen 8, 12 gespeist wird, dessen Rückleitungen in diesem
Fall die Zeitungen 10, 7 sin1.
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Wenn im Gegensatz hierzu die Speisung vermittels der Leitung 7 erfolgt,
gibt die Pumpe 5 ihre Leistung durch die Zeitung 13 ab, während die Pumpe 6 ihre
Leistung über die Leitung 14 abgibt. Wenn die Speisung durch die Zeitung 8 erfolgt,
gibt die Pumpe 5 ihre Leistung durch die Leitung 15 ab, und die Pumpe 6 durch die
Leitung 16. Die Pumpe 5 steht mit dem allgemeinen Kreis 17 des Vorratebehälter8
18 über die Leitungen 19, 21 in Verbindung, in denen Einwegewntile 23, 25 eingebaut
sind. In der gleichen Weise steht die Pumpe 6 mit dem greis 15 über die Leitungen
20, 22 in Verbindung, in denen die Einwegeventile 24, 26 eingebaut sind.
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Der Verteiler 27 regelt die Einspeisung über die Leitung 7, und der
Verteiler 28 regelt die Einepeisung über die Leitung B. Man sieht somit, daß .die
Kolbendieser Verteiler vermittels der
der Tourenzählerpampen differentiell gesteuert werden. Der
Kolben des Verteilers 2? wird durch die in den Zeitungen 15, 16 herrschenden
Drucke beaufsehlagt, und der Kolben des Verteilers 28 wird durch die in den Zeitungen
13, 14 herrschenden Drucke beaufechlagt. Jeder Kolben befindet sich somit dann im
Gleichgewichtszustand, wenn die Drucke in den zwei Leitungen, mit denen dieselben
in Verbindung stehen, gleich sind. Die Drucke werden durch die kalibrierten Oeffnungen
29, 31 und 30, 32 bedingt, die das Austreten der Flüssigkeit in Richtung auf den
Vorratsbehälter 18 ermöglichen. Die Kalben werden in ihre Gleichgewichtslage vermittels
der Rückzugfedern 33 bis 3 6 zurückgeführt.
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Durch das Bezugszeichen 3'7 werden die Beschickungsventile der Arbeitskreise
der Motoren gekennzeichnet, und das Bezugszeichen 38 zeigt die hinwegeventile des
Ueberdruekventile 39 an.
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Die erfindungsgemäße- Yerbe®serung wird im folgenden erläutert Die
Verteilung der Flüssigkeit soll vermittels der Zeitung ? erfolgen und dies
entspricht z.B. einer Vorwärtsbewegung des Fahr zeugee. Wenn das an den Motor 4
angekuppelte Straßenrad radiert, wird die Leistung der Pumpe 6 erhöht, und somit
auch der Druck in der Leitung 14 aufgrund des Gegendrucke, der durch die kalibrierte
Oeffnung 30 entwickelt wird. Der Steuerschieber des Verteilers 28 neigt somit
dazu,
sich entsprechend der Fig. 1 von oben nach unten zu verschieben, wodurch
eine Drosselung in der Leitung 12 erfolgt und somit an-der Ausgangeswite
, desi _ Motors 4--ei-n-°Oeffldraok- erzeugt wird. Dieser
neigt nun dazu, den Leistungsbereich dieses Motors zu verringern,
wobei jedoch
der Druck unmittelbar hinter der Pumpe 2 aufrecht er-halten wird. Es ergibt sich
somit, daß bei einem Konetanthalten der
Leistung der Pumpe 2 auch der
Leistungsbereich des Motors 3 aufrecht erhalten wird.
Wenn
das Radieren bei einer Bewegung des Fahrzeuges in der entgegengesetzten Richtung
auftritt, wenn die Ein$peisung vermittels der Leitung 8 erfolgt, wird der Verteiler
27 durch die erhöhte Leistung der Pumpe 6 beeinflußt. Der Steuerschieber
dieses Verteilers wird aufgrund der Druckvergrößerung in der Leitung 16 von
oben nach unten verschoben sowie die Ausgangsleitung des Motors 4 gedrosselt, wobei
sich die gleichen Erscheinungen ergeben, wke sie weiter oben erläutert sind.
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Wenn das Radieren eines Rades während einer Geshwindigkeitsverringerang
eintritt, wird von der Bedienungsperson des Fahrzeuges auf die Regelvorrichtung
i"Ur die Leistung der Pumpe 2 so eingewirkt, daß eine Verringerung dieser Leistung
erfolgt. In diesem Fall sei noch der Fall des mit dem Motor 4 verbundenen Straßenrades
in Betracht gezogen, wobei eine Einspeisung durch die Leitung 7 erfolgt.
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Während dieser Zeitspanne neigen die Motoren 3 und 4 dazu, als Pumpen
zu funktionieren und Flüssigkeit vollständig oder teilweise über die Ventile 37
anzusaugen. Das Radieren des an dem Motor 4 angekuppelten Rades führt zu einer Verringerung
der Leistung der Pumpe 6 bezüglich derjenigen der Pumpe 4 und der Steuerschieber
des Verteilers 28 neigt dazu, von unten nach oben verschoben zu werden, wodurch
der Ausgang des Motors 3 gedrosselt wird und somit ein Gegendruck aufgebaut wird,
der das Kraftmoment vergrößert, das gegen diesen Motor einwirkt.
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Die Verringerung der Leistung dieses Motors 3 und der zugeordneten
lumpe 5 neigt dazu, daß der Steuerschieber des Verteilers 28 von oben nach unten
verschoben wird, wodurch der Ausgang 12 des Motors 4 se= drosselt und somit das
Kraftmoment vergrößert wird, das gegen diesen Motor einwirkt.
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Bei der schematischen @ Darstellung nach Fig. 2 sind die gleichen
Bezugezeichen 1 bis 26 entsprechend der Fig. 1 für entsprechende Bauteile
gewählt,
und zwar mit dem Unterschied, daß die Motoren 3 und 4 hier Motoren mit veränderlichem
Hubraum sind, die in symbolischer Weise dargestellt sind. Weiterhin sind die Zeitungen
14 und 16 eineraeits, sowie die Leitungen 13 und 15 zusammenfallend dargestellt,
und die Touren zählerpumpen geben ihre Leistung in der gleichen Richtung ab wie
die Drehrichtung des Motors.
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Nie aus dieser Figur ersichtlich und wie es z.B. der Motor 4 zeigt,
wird das Hubraumvolumen durch die hydraulische Anordnung 40 gesteuert, wobei das
Kolbenpleul dieser hydraulischen Anordnung einen beliebigen Mechanismus steuert,
wie er für derartige Zwecke allgemein bekannt -st, um so den Hubraum zu verändern,
wobei man Pumpen veränderlicher Ausströmungsmenge und zugeordnete Bauelemente entsprechender
herkömmlicher Bauart anwenden kann. Diese hydraulische Anordnung 4.0 steht unter
dem Speisedruck des Motors entweder vermittels des Eirrwegeventils 42, wenn die
Einspeisungvermittels der Leitungen 7 und10 erfolgt, oder vermittels des Einwegeventils
44, wenn die Einspeisung vermittels der Leitungen 8 und 12 erfolgt. Eine kali'orierte
Oeffnung 46 bedingt
| über |
| eine Verbindung der zwei, Kolbenflächen, und die Rückführung
erfolg |
die Zeitungen 48, 50 in Richtung auf den Vorratsbehälter 18. Bezüglich des Motors
3 finden hier die gleichen Bauelemente mit den entsprechenden Bezugszeichen Anwendung.
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Ein Verrteiler 52 steuert die Verbindungen zwischen den--Leitungen
48 und 50 und zwischen den Zeitungen 49 und 51. Die zwei äußeren Flächen des Steuerechiebers
dieses Verteilers stehen unter dem Staudruck der Pumpen 5 und 6 vermittels der Leitungen
13 und 14. Der Druckabfall über den Verteiler wird durch die kalibrierten Oeffn
engen 53 und 54 bedingt. Somit wird der Gleichgewichtszustand des Steuerschiebersdes
| bedingt |
| Verteilers durch die Druckunterschiede zwischen den Kammern
55 und |
und für diesen Steuerschieber ist eine derartige Form gewählt, daß tierselbe den
Oeffnun
litze 57 -und 58 steuert, wobei
-der eine verdeckt ist, wenn der
andere geöffnet ist.
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Durch die Bezugszeichen 59, 6ƒ sind übliche Ventile angezeigt,
und die Bezugszeichen 61 bis 68 kennzeichnen übliche Einwegeventle. Imfolgenden
wird eine Beschreibung der Arbeitsreise gezeigt, bei der eine Ueberlagerung der
zwei erfindungsgemäßen Ideen erfolgt. Zunächst wird eine Anpassung des veränderlichen
Hubraume auf das Widerstands-Kraftmoment hier vermittels hydraulischer Mittel anstelle
der sonst üblichen mechanischen (differentiellen) Mittel bewirkt.
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Es sei z. B. hier der Motor 3 in Betracht gezogen, wobei die Ausgangsbewegurig
vermittels där Pumpe 5 gemessen und vermittels der kalibrierten Oeffnung 53 in Druck
umgewandelt wird, während die Speiseleistung vermittels der kalibrierten Oeffnung
47 der hydraulischen Anordnung 41 gemessen und in Druck umgewandelt wird. Die hydraulische
Anordnung selbst bedingt die Funktion des Differentialteils. Die Druckveränderungen
in der Kammer 55 werden vermittels einer Veränderung der regelbaren Oeffnung 57
übertragen und somit folglich durch gleichzeitige Druckveränderungen in der Leitung
49.
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Der Gleichgewichtszustand der zwei Motoren 3 und 4 wird in diesem
Beispiel durch Anwenden der Pumpen 5 und 6 bedirgv , deren Leistungen durch die
-kalibrierten Oeffnungen 53 bzw. 54 in Druck umgewandelt werden. Die Verschiebungen
des Steuerschiebers des Differentialverteilers 52 werden durch die in den Kammern
55 und 56 herrschenden Druckunterschiede gesteuert.
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Wenn z.B. bei einer normalen Bewegung das durch den Motor 3 angetriebene
Straßenrad radiert, wobei die Sp eiaung über die Zeitungen 7 und 9 erfolgt, erhöht
die Leistung des Motors 3 die Ausströmungsmenge der Pumpe 5 bezüglich der Ausströmungsmenge
der Pumpe 6, und der Steuer-Schieber des Verteilers 52 wird von unten nach
oben verschoben, wo-
durch die Ausströmungsmenge aus der Leitung 49 begrenzt
wird. Es ergibt sich somit ein Gegendruck, der sich hinter der kalibrierten
Oeffnung
47 einstellt, und die hydraulische Anordnung 41 läuft derge-
stalt
ein, daß der Hubraum des Motors 3 verringert wird und sich
somit eine
Verringerung des übertragenen Kraftmomentes ergibt.
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Sobald Gleichheit der Leistungen erreicht worden ist, neigt der Steuerschieber
des Verteilers dazu, in die Neutrallage zurückzukehren,
wo derselbe
erst dann anlangt, wenn das Radieren vollständig unter-
drückt
worden ist.
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Wenn das durch den Motor 3 bedingte Radieren im Verlaufe einer
Leistungsverringerung
ausgebildet wird, wirkt die Bedien ungaperson auf die Regelvorrichtung
dar Pumpe 2 ein, um so deren Aueströmungsmenge zu verringern,
und die Auaetrömungemenge der Pumpe 6 wird somit
größer als diejenige
der Pumpe 5, und der Steuerschieber des Ver-
teilers 52 wird von oben nach
unten verschoben. Hierdurch wird die
Ausetrömungsmenge der Leitung 48 gedrosselt.
Das Differentialteil 40
neigt dazu, den Hubraum des Motors 4
zu verringern und führt gleich-
zeitig zu einer Vergrößerung
ddr Leistung des Motors 3, wodurch sich
eine erneute Einstellung
der Leistungsgleichheit ergibt.
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Es ergibt sich somit, daß der Erfindungsgegenstand auf eine beliebig Anzahl
Motoren unter der Bedingung anwendbar ist, daß dieselben in
Gruppen
aufgeteilt sind. So kann z.B. die Zeitung 7 eine Gruppe A
von
zwei Motoren und eine Gruppe B von zwei läotoren speisen, und
hierbei
kann die Zeitung 7 ebenfalls zwei Zeitungen 7A und 7B speisen,
wobei
die Leitung 7A die Zeitungen 9A und 10A speist, und
die Lei-
tung 7B speist die Zeitungen 9B und 10B.
Der Zrfindungegegenstand wird hiebei dazu angewandt, die Auaströmungsmenge
der Leitungen 9A und 10A untereinander, der Leitungen 93 und 10B
untereinander sowie
der Leitungen 7A und 7B untereinander in
den Gleiohgewiehtszustand zu bringen.
Wem die Gruppe
B einen einzigen Motor aufweist, wird die Aueetrömungemenge der Zeitungen 9B #nd
laA untereinander Bowie der Leitungen 7A und 7B untereinander ins Gleichgewicht
gebracht.