DE1530657C3 - Hydrostatischer Antrieb, insbesondere für Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen hydrostatischen Antrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem aus der französischen Patentschrift 28 474 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 Antriebswelle 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 hydrostatischen 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 28 46 849 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 verändert 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.

Aus der britischen Patentschrift 2 32 349 ist ferner ein hydrostatischer Antrieb bekannt, bei dem jeder hydrostatische Fahrmotor 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. Das Verteilventil ist dabei in die Zuleitungen zu den hydrostatischen Fahrmotoren eingeschaltet und steuert somit unmittelbar die Beaufschlagung der Fahrmotoren mit dem Druckmittel von der Pumpe. Das Verteilventil dient bei diesem bekannten Antrieb dazu, bei eintretender Drehzahlerhöhung eines Antriebsrades im Vergleich zum anderen Antriebsrad die Druckmittelbeaufschlagung des langsamer drehenden Antriebsrades zu erhöhen und die des schneller drehenden Antriebsrades herabzusetzen, so daß beide Antriebsräder auf eine untereinander gleiche Drehzahl zurückgeführt werden.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen schnell auf Belastungsdifferenzen zwischen hydrostatischen Fahrmotoren bzw. Fahrmotorengruppen gegenüberliegender Seiten ansprechenden, das Leistungsverhältnis regelnden hydrostatisehen Antrieb zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 und 3. ίο

Die Antriebsausgestaltung nach der Erfindung mit ihrer Einstellung des Verteilventils in Abhängigkeit von der Drehzahl der hydrostatischen Fahrmotoren bzw. Fahrmotorengruppen spricht außerordentlich 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 hydrostati- ^ sehen Fahrmotoren und des Leistungsbereiches, in dem diese arbeiten, steuerbar.

In der Zeichnung ist ein in der nachfolgenden Be-Schreibung näher erläutertes Ausführungsbeispiel des hydrostatischen Antriebs nach der Erfindung dargestellt.

Die Zeichnung zeigt schematisch den hydrostatischen Antrieb nach der Erfindung mit hydrostatisehen 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 Il 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 Fahrmotoren3 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 ~~^:* dem Verstellteil des hydrostatischen Fahrmotors
bunden ist. Der Kolben des Stellmotors 40 steht
der der Kolbenstange zugewandten Seite unter . .m 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 46 im Kolben 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 gewählt, 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 hydrostatischen 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 Schluckvermö-

gen des hydrostatischen Fahrmotors 3 die Fördermenge der Meßpumpe 5 bezüglich der Fördermenge der Meßpumpe 6, und der Steuerschieber des Verteihentils 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 (3)

Patentansprüche:

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, 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, vorgesehen und beiden hydrostatischen Fahrmotoren bzw. hydrostatischen Fahrmotorengruppen gemeinsam ein deren Stellmotoren steuerndes Verteilventil mit einem in seine Neutralstellung federnd vorbelasteten Steuerschieber zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise jeder hydrostatische Fahrmotor (4 bzw. 3) mit einer Meßpumpe (6 bzw. 5) verbunden ist, deren gefördertes Druckmittel mit einem von diesem abgeleiteten statischen Druck entsprechend der Fahrzeugseite, auf der der hydrostatische Fahrmotor liegt, jeweils entgegengesetzt auf den Steuerschieber des Verteilventils (52) wirkt, und daß das Verteilventil (52) in zwei dem Druckmittelablauf von den Stellmotoren (40, 41) dienende Leitungen (48 und 49) eingeschaltet ist und den Gegendruck in diesen Leitungen steuert.

2. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Kolben jedes Stellmotors (40 bzw. 41) der hydrostatischen Fahrmotoren (4 bzw. 3) eine Drosselbohrung (46 bzw. 47) vorgesehen ist.

3. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß 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.