DE1530657B2 - Hydrostatischer antrieb, insbesondere fuer fahrzeuge - Google Patents
Hydrostatischer antrieb, insbesondere fuer fahrzeugeInfo
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Description
65
Die Erfindung bezieht sich auf einen hydrostatischen Antrieb, insbesondere für Fahrzeuge, bestehend
aus einer in der Fördermenge und Förderrichtung einstellbaren Pumpe, durch die zwei hydrostatische
Fahrmotoren oder Fahrmotorengruppen mit Druckmittel beaufschlagbar sind, von denen der eine
hydrostatische Fahrmotor bzw. die eine hydrostatische Fahrmotorengruppe zum Antrieb eines Antriebsrades
oder mehrerer Antriebsräder der einen Fahrzeugseite dient bzw. dienen und der andere hydrostatische
Fahrmotor bzw. die andere hydrostatische Fahrmotorengruppe zum Antrieb eines Antriebsrades
oder mehrerer Antriebsräder der anderen Fahrzeugseite verwendet werden, wobei zum Einstellen
des Schluckvermögens eines jeden hydrostatischen Fahrmotors je ein Stellmotor vorgesehen und
beiden hydrostatischen Fahrmotoren bzw. hydrostatischen Fahrmotorengruppen ein deren Stellmotoren
steuerndes Verteilventil mit einem in seine Neutralstellung federnd vorbelasteten Steuerschieber zugeordnet
ist.
Bei einem aus der französischen Patentschrift 1 228 474 bekannten hydrostatischen Antrieb dieser
Art ist das Verteilventil in die Druckmittelzuleitung von der Pumpe zu den hydrostatischen Fahrmotoren
eingeschaltet. Die zum Einstellen des Schluckvermögens der hydrostatischen Fahrmotoren vorgesehenen
Stellmotoren sind ihrerseits jeweils über eine Verbindungsleitung an die Druckmittelzulaufleitung zu dem
zugehörigen hydrostatischen Fahrmotor stromab des Verteilventils angeschlossen. Zur Betätigung des
Steuerschiebers des Verteilventils wirkt das den hydrostatischen Fahrmotoren jeweils zugeführte Druckmittel
mit einem von diesem stromab des Verteilventils abgeleiteten statischen Druck entsprechend der
Fahrzeugseite, auf der der hydrostatische Fahrmotor liegt, entgegengerichtet auf den Steuerschieber ein.
Erhöht sich bei einer solchen Ausbildung das Drehmoment an der Abtriebswelle eines hydrostatischen
Fahrmotors, so erfolgt ein entsprechender Druckanstieg im Druckmittel in der Zulaufleitung zwischen
dem Verteilventil und diesem hydrostatischen Fahrmotor mit der Folge, daß der zugehörige Stellmotor
das Schluckvermögen des hydrostatsichen Fahrmotors vergrößert und ferner der Steuerschieber aus seiner
Neutralstellung in eine Lage verschoben wird, in der dieser hydrostatische Fahrmotor in verstärktem
und der andere hydrostatische Fahrmotor in entsprechend vermindertem Ausmaß mit Druckmittel versorgt
wird. Daraus resultiert die mit diesem hydrostatischen Antrieb angestrebte Konstanthaltung der
Drehzahlen der hydrostatischen Fahrmotoren ungeachtet des jeweils an deren Abtriebswellen vorliegenden
Drehmoments.
Bei einem aus der USA.-Patentschrift 2 846 849 bekannten hydrostatischen Antrieb erfolgt die Beaufschlagung
von zwei hydrostatischen Fahrmotoren mit Druckmittel durch entweder je eine jedem hydrostatischen
Fahrmotor zugeordnete Pumpe oder durch eine beiden hydrostatischen Fahrmotoren gemeinsame
Pumpe. In letzterem Falle sind die beiden hydrostatischen Fahrmotoren hydraulisch in Reihe geschaltet.
Jeder hydrostatische Fahrmotor treibt eine Meßpumpe an. Die ihrerseits hydraulisch in Reihe
geschalteten Meßpumpen beaufschlagen mit einem von dem von ihnen geförderten Druckmittel in der
hydraulischen Verbindung zwischen beiden Meßpumpen abgeleiteten statischen Druck ein Steuerventil,
mit dessen Hilfe die Druckmittelbeaufschlagung eines der beiden hydrostatischen Fahrmotoren verän-
dert werden kann. Diese Ausgestaltung ermöglicht es, zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Drehzahlverhältnisses
zwischen den hydrostatischen Fahrmotoren die Drehzahl des einen hydrostatischen Fahrmotors an jene des zweiten hydrostatischen
Fahrmotors anzupassen.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen schnell auf Belastungsdifferenzen
zwischen hydrostatischen Fahrmotoren bzw. Fahrmotorengruppen gegenüberliegender Seiten ansprechenden,
das Leistungsverhältnis regelnden hydrostatischen Antrieb zu schaffen. Ausgehend von einem
hydrostatischen Antrieb der eingangs genannten Art ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß jeder
hydrostatische Fahrmotor in an sich bekannter Weise mit einer Meßpumpe verbunden ist, deren gefördertes
Druckmittel mit einem von diesem abgeleiteten statischen Druck entsprechend der Fahrzeugseite, auf
der der hydrostatische Fahrmotor liegt, entgegengesetzt auf den Steuerschieber des Verteilventils wirkt.
Bei Ausgestaltung mit Stellmotoren, deren Kolben jeweils mit dem Einstellglied des hydrostatischen
Fahrmotors verbunden und an seiner einen Seite vom Druckmittel in der Zuleitung des zugeordneten
hydrostatischen Fahrmotors beaufschlagbar sind, ist die Erfindung in weiterer Ausgestaltung dadurch gekennzeichnet,
daß im Kolben jedes Stellmotors der hydrostatischen Fahrmotoren eine Drosselbohrung
vorgesehen ist und das Druckmittel in der Zuleitung zum hydrostatischen Fahrmotor von jedem Stellmotor
über das Verteilventil zum Vorratsbehälter rückgeleitet wird, wobei die Druckmittel jeder Fahrzeugseite
entgegengesetzt gerichtet auf den Steuerschieber des Verteilventils wirken und die von den hydrostatischen
Fahrmotoren angetriebenen Meßpumpen Druckmittel über das Verteilventil und gedrosselte
Abläufe zum Vorratsbehälter fördern, wobei die geförderten Druckmittel der Meßpumpen der hydrostatischen
Fahrmotoren auf den beiden Fahrzeugseiten entgegengesetzt gerichtet auf den Steuerschieber wirken
und das von der Meßpumpe des hydrostatischen Fahrmotors auf einer Fahrzeugseite geförderte
Druckmittel entgegengesetzt gerichtet zum über den Stellmotor geförderten Druckmittel des gleichen hydrostatischen
Fahrmotors auf den Steuerschieber wirkt.
Die Antriebsausgestaltung nach der Erfindung mit ihrer Einstellung des Verteilventils in Abhängigkeit
von der Drehzahl der hydrostatischen Fahrmotoren bzw. Fahnnotorengruppen spricht außerordentlieh
schnell und empfindlich auf Belastungsdifferenzen auch geringeren Ausmaßes an und erbringt eine
von Verlusten in den hydrostatischen Fahrmotoren freie Verhältnisregelung, die eine kurzfristige Anpassung
der Leistung der hydrostatischen Fahrmotoren an die jeweils auf diese einwirkenden Belastungen erlaubt.
Dabei bleibt der hydrostatische Antrieb nach wie vor hinsichtlich der Drehrichtung der hydrostatischen
Fahrmotoren und des Leistungsbereiches, in dem diese arbeiten, steuerbar.
In der Zeichnung ist ein in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel des
hydrostatischen Antriebs nach der Erfindung dargestellt.
Die Zeichnung zeigt schematisch den hydrostatisehen Antrieb nach der Erfindung mit hydrostatischen
Fahrmotoren mit veränderlichem Schluckvermögen.
In der Zeichnung sind mit 1 eine Brennkraftmaschine, mit 2 eine Pumpe mit einstellbarer Fördermenge
und Förderrichtung und mit 3 und 4 zwei hydrostatische Fahrmotoren bzeichnet, die mit Meßpumpen
5 bzw. 6 verbunden sind. Die Pumpe 2 speist den hydrostatischen Fahrmotor 3 mittels Leitungen 7
und 9, und die Rückleitung wird durch Leitungen 11 und 8 gebildet. Der hydrostatische Fahrmotor 4 wird
durch Leitungen? und 10 gespeist und die Rückleitung bilden hier Leitungen 12 und 8. Wenn sich die
Pumpe in umgekehrter Richtung dreht, wird der hydrostatische Fahrmotor 3 durch die Leitungen 8 und
11 gespeist, und die Rückleitung wird durch die Leitungen 9 und 7 gebildet. Entsprechend wird dann der
hydrostatische Fahrmotor 4 durch die Leitungen 8 und 12 gespeist, dessen Rückleitung in diesem Fall
die Leitungen 10 und 7 sind.
Wenn die Speisung der hydrostatischen Fahrmotoren 3 und 4 vermittels der Leitung 7 erfolgt, fördert
die Meßpumpe 5 Druckmittel in eine Leitung 13, während die Meßpumpe 6 Druckmittel in eine Leitung
14 abgibt. Wenn die Speisung der hydrostatischen Fahrmotoren 3 und 4 durch die Leitung 8 erfolgt,
fördert die Meßpumpe 5 Druckmittel in eine Leitung 15 und die Meßpumpe 6 in eine Leitung 16.
Die Leitungen 15 bzw. 16 sind mit den Leitungen 13 bzw. 14 zusammenfallend dargestellt. Die Meßpumpe
5 steht mit einer zu einem Vorratsbehälter 18 führenden Leitung 17 über Leitungen 19 und 21 in
Verbindung, in denen Einwegeventile 23 und 25 eingebaut sind. In der gleichen Weise steht die Meßpumpe
6 mit der Leitung 17 über Leitungen 20 und 22 in Verbindung, in denen Einwegeventile 24 und
26 eingebaut sind.
Wie aus der Zeichnung ersichtlich und wie es z.B. der hydrostatische Fahrmotor4 zeigt, wird sein
Schluckvermögen durch einen Stellmotor 40 gesteuert, wobei die Kolbenstange dieses Stellmotors mit
dem Verstellteil des hydrostatischen Fahrmotors verbunden ist. Der Kolben des Stellmotors 40 steht auf
der der Kolbenstange abgewandten Seite unter dem Druck des Druckmittels in der Speiseleitung entweder
vermittels eines Einwegeventils 42, wenn die Speiseleitung durch die Leitung 7 und 10 gebildet
wird, oder vermittels eines Einwegeventils 44, wenn die Leitungen 8 und 12 die Speiseleitung darstellen.
Eine Drosselbohrung im Kolben 46 des Stellmotors 40 verbindet die beiden Zylinderräume auf den beiden
Seiten des Kolbens, und die Rückführung des Druckmittels erfolgt über Leitungen 48 und 50 in
einen Vorratsbehälter 18.
Bezüglich des hydrostatischen Fahrmotors 3 finden hier die gleichen Bauelemente, Stellmotor 41,
Einwegeventile 43 und 45, Drosselbohrung 47 und Leitungen 49 und 51 Anwendung.
Ein Verteilventil 52 ist zwischen die Leitungen 48 und 50 und zwischen die Leitungen 49 und 51 eingeschaltet
und steuert deren Verbindung. Die zwei äußeren Flächen des federnd in seiner Neutralstellung
vorbelasteten Steuerschiebers dieses Verteilventils stehen mittels der Leitungen 13 und 14 unter
dem Staudruck der Meßpumpe 5 bzw. 6. Der Druckabfall über das Verteilventil wird durch kalibrierte
Öffnungen 53 und 54 hervorgerufen. Somit wird der Gleichgewichtszustand des Steuerschiebers des Verteilventils
durch die Druckunterschiede zwischen beiden äußeren Kammern 55 und 56 bedingt, und für
diesen Steuerschieber ist eine derartige Form ge-
wählt, daß derselbe den Öffnungsabschnitt von Ringnuten 57 und 58 steuert, wobei die eine überdeckt
ist, wenn die andere geöffnet ist.
Durch die Bezugszeichen 59 und 60 sind übliche Überlastventile angezeigt, und die Bezugszeichen 61
bis 68 kennzeichnen übliche Einwegeventile. Im folgenden wird die Arbeitsweise des hydrostatischen
Antriebs erläutert.
Zunächst wird eine Anpassung des veränderlichen Schluckvermögens auf das Widerstandsmoment vermittels
hydraulischer Mittel bewirkt.
Es sei z. B. hier der hydrostatische Fahrmotor 3 in Betracht gezogen, wobei dessen Drehzahl mittels der
Meßpumpe 5 gemessen und mittels der kalibrierten öffnung 53 in Druck umgewandelt wird, während
die Speiseleistung mittels der kalibrierten Öffnung 47 im Kolben des Stellmotors 41 gemessen und in
Druck umgewandelt wird. Die Stellmotoren der beiden hydrostatischen Fahrmotoren lassen dabei einen
Ausgleich der Drehzahlen zu. Die Druckveränderungen in der Kammer 55 werden mittels Änderung der
Überdeckung der Ringnut 57 übertragen und somit folglich durch gleichzeitige Druckveränderungen in
der Leitung 49.
Der Gleichgewichtszustand der zwei hydrostatisehen Fahrmotoren 3 und 4 wird durch die Meßpumpen
5 und 6 bedingt, deren Fördermengen durch die kalibrierten öffnungen 53 bzw. 54 in Druck umgewandelt
werden. Die Verschiebungen des Steuerschiebers des Verteilventils 52 werden durch die in den
Kammern 55 und 56 herrschenden Druckunterschiede gesteuert.
Wenn z. B. bei einer normalen Bewegung das durch den hydrostatischen Fahrmotor 3 angetriebene
Fahrzeugrad schlupft, wobei die Speisung über die Leitungen 7 und 9 erfolgt, erhöht das Schluckvermögen
des hydrostatischen Fahrmotors 3 die Fördermenge der Meßpumpe 5 bezüglich der Fördermenge der
Meßpumpe 6, und der Steuerschieber des Verteilventils 52 wird in der Zeichnung von unten nach oben
verschoben, wodurch die Ausströmungsmenge aus der Leitung 49 begrenzt wird. Es ergibt sich somit
ein Gegendruck, der sich hinter der Drosselbohrung 47 aufbaut und auf den Stellmotor 41 so wirkt, daß
das Schluckvermögen des hydrostatischen Fahrmotors 3 verringert wird und sich somit eine Verringerung
des übertragenen Drehmoments ergibt.
Sobald Gleichheit der Leistungen erreicht worden ist, neigt der Steuerschieber des Verteilventils dazu,
in die Neutrallage zurückzukehren, wo derselbe erst dann anlangt, wenn das Schlupfen vollständig unterdrückt
worden ist.
Wenn das Schlupfen des dem hydrostatischen Fahrmotors 3 zugeordneten Fahrzeugrades durch
eine Leistungsverringerung hervorgerufen wurde, muß die Betätigungsvorrichtung der Pumpe 2 eingestellt
werden, um so deren Fördermenge zu verringern, und die Fördermenge der Meßpumpe 6 wird
somit größer als diejenige der Meßpumpe 5, und der Steuerschieber des Verteilventils 52 wird in der Zeichnung
von oben nach unten verschoben. Hierdurch wird die Ausströmungsmenge aus der Leitung 48 gedrosselt.
Der Stellmotor 40 verringert dann das Schluckvermögen des hydrostatischen Fahrmotors 4,
und gleichzeitig wird das Schluckvermögen des hydrostatischen Fahrmotors 3 durch dessen Stellmotor
41 vergrößert, wodurch sich erneut Leistungsgleichheit einstellt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
1. Hydrostatischer Antrieb, insbesondere für Fahrzeuge, bestehend aus einer in der Fördermenge
und Förderrichtung einstellbaren Pumpe, durch die zwei hydrostatische Fahrmotoren oder
Fahrmotorengruppen mit Druckmittel beaufschlagbar sind, von denen der eine hydrostatische
Fahrmotor bzw. die eine hydrostatische Fahrmotorengruppe zum Antrieb eines Antriebsrades
oder mehrerer Antriebsräder der einen Fahrzeugseite dient bzw. dienen und der andere hydrostatische
Fahrmotor bzw. die andere hydrostatische Fahrmotorengruppe zum Antrieb eines Antriebsrades
oder mehrerer Antriebsräder der anderen Fahrzeugseite verwendet werden, wobei zum Einstellen
des Schluckvermögens jedes hydrostatischen Fahrmotors je ein Stellmotor vorgesehen
und beiden hydrostatischen Fahrmotoren bzw. hydrostatischen Fahrmotorengruppen ein deren
Stellmotoren steuerndes Verteilventil mit einem in seine Neutralstellung federnd vorbelasteten
Steuerschieber zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß jeder hydrostatische Fahrmotor (4 bzw. 3) in an sich bekannter Weise
mit einer Meßpumpe (6 bzw. 2) verbunden ist, deren gefördertes Druckmittel mit einem von diesem
abgeleiteten statischen Druck entsprechend der Fahrzeugseite, auf der der hydrostatische
Fahrmotor liegt, entgegengesetzt auf den Steuerschieber des Verteilventils (52) wirkt.
2. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 1, mit Stellmotoren, deren Kolben jeweils mit dem
Einstellglied des hydrostatischen Fahrmotors verbunden und an seiner einen Seite vom Druckmittel
in der Zuleitung des zugeordneten hydrostatischen Fahrmotors beaufschlagbar sind, dadurch
gekennzeichnet, daß im Kolben jedes Stellmotors (40 bzw. 41) der hydrostatischen Fahrmotoren (4
bzw. 3) eine Drosselbohrung (46 bzw. 47) vorgesehen ist und das Druckmittel in der Zuleitung
zum hydrostatischen Fahrmotor von jedem Stellmotor über das Verteilventil (52) zum Vorratsbehälter
(18) rückgeleitet wird, wobei die Druckmittel jeder Fahrzeugseite entgegengesetzt gerichtet
auf den Steuerschieber des Verteilventils (52) wirken und die von den hydrostatischen Fahrmotoren
(4 bzw. 3) angetriebenen Meßpumpen (6 bzw. 5) Druckmittel über das Verteilventil (52)
und gedrosselte Abläufe (kalibrierte Öffnungen 54 bzw. 53) zum Vorratsbehälter (18) fördern,
wobei die geförderten Druckmittel der Meßpumpen (6 bzw. 5) der hydrostatischen Fahrmotoren
(4 bzw. 3) auf den beiden Fahrzeugseiten entgegengesetzt gerichtet auf den Steuerschieber wirken
und das von der Meßpumpe des hydrostatischen Fahrmotors auf einer Fahrzeugseite geförderte
Druckmittel entgegengesetzt gerichtet zum über den Stellmotor geförderten Druckmittel des
gleichen hydrostatischen Fahrmotors auf den Steuerschieber wirkt.
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