DE1630105A1 - Hydraulisches System - Google Patents

Description

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CirJ.-Pfcys.W.Sdunitt 2 Hamburg 36, Neuer Wall 41

19. Mai 1967

Borg-Warner Corporation, Chicago, 111. U.S.A. "Hydraulisches System"

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches System mit einer Pumpe und einem Motor veränderbarer Volumina für den Antrieb eines Fahrzeuges. Insbesondere betrifft die Erfindung die Verbesserung derartiger Systeme, die ein schnelles Stoppen, Anfahren sowie eine schnelle Fahrtrichtungsumkehr des Fahrzeuges ermöglichen. Solche Systeme werden besonders in Hub- und anderen Spezial fahif"· zeugen verwendet.

Die vorliegende Erfindung enthält ein System mit einer Vorrichtung, durch die zwei Steuerventile unabhängig voneinander betätigt werden können, um Vorwärts- oder Rückwärtsantrieb zu erhalten, und um die Zugkraft oder die Geschwindigkeit je nach Wunsch des Fahrers steuern zu können. Außerdem enthält das System eine Ventilanordnung zur selbsttätigen oder gesteuerten Bremsung des Fahrzeuges, wobei die den Flüssigkeits-Motor treibenden Räder diesen auch als Pumpe wirken lassen können. Dabei wird der Auslaß teilweise gesperrt, während der Motor als Pumpe wirkt, und die Bewegung des Fahrzeuges somit verzögert.

Die Erfindung besteht darin, daß ein weiteres Ventil zwischen dem Motor und dem Überlastschutzventil vorgesehen ist, das vom

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KLuB xu des tJberlastschutzventil gesteuert wird und den Flüssig« keitsaustrlttsdruok des Motors unterbricht, wenn der dem Motor zugeführte Druck unter einen vorbestimmten Wert abfällt.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher beschrieben. Darin zeigen

Fig. i eine Sarstellung des Systems in Blockform und die

Flg. 2A, 2B, 2C echeoatlsche Darstellungen der in Fig. 1 gezeigten Stufen des erfindung&gemäSen Systems·

Die Teilfiguren 2 zeigen eine Achsialkolbenpumpe 10 veränderbaren Volumen·, eine Steuerdruekpumpe 11 alt konstantem Hub, einenAchsial· kolben-Flüsslgkelts-Motor 12 veränderbaren Volumens, ein Kupplung»* und Bremssteuerventil 15, ein RUckwärtsventil 16, ein Vorwärtsventil 17» ein gesteuertes Druckbegrenzungsventil 20, ein M ent migma tellerventil 21, ein Bremsventil 22 und ein überlast« schutzventil 23.

Für die Puap· 10 und den Motor 12 1st Je eine Taumelscheibe 30 bzw. 31 vorgesehen. Ferner 1st für die Taumelscheibe 30 der Pumpe 10 eine Steuervorrichtung 25 und für die Taumel scheibe 31 ^dee Motors 12 «ine Steuervorrichtung 26 vorhanden. Für die Hydraulik-Flüssigkeit des Systems ist der Behälter 32, sohematisoh darge-

•teilt, vorgesehen.

Dl« Steuervorrichtung 25 für die Flüssigkeitspumpe 10 befindet •loh in einem Gehäuse 35 und besteht aus einem Servoventil 26,

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einem Druckausgleichsventil 37 und einen Vorspannkolben 38. Dieser Kolben 1st in einer Bohrung 40 des Gehäuses 35 verschiebbar und wird durch eine Feder 4l nach rechts gegen die Taumelscheibe 30 der Pumpe 10 gepresst.

Das Druokausglelchsventll 37 enthält einen Kolben 44, der eine Anechlußkappe 45 trägt, auf die eine Feder 46 einwirkt· Diese Feder 46 ruht anderenends auf einem Kontaktelement 47, das seinerseits mit der Taumelscheibe 30 In Berührung steht. Der Kolben 44 des Ventils 37 ruht in einer abgestuften Bohrung 48 im Gehäuse 35·

Das Servoventil 36 enthält ein Steuerventil 55 und einen Servokolben 56, der gegen die Taumelscheibe 30 druckt. Das Steuerventil 55 läßt sich Innerhalb des Servokolbens 56 verschieben. Dieser liegt in einer Bohrung 57 und bildet darin eine Druckkammer 58. Außerdem 1st eine zweite Kammer 60 im Gehäuse vorgesehen, in der der Kopf 61 des Steuerventils 55 verschiebbar liegt. Eine Feder druckt über den Kopf 61 das Steuerventil 55 nach links (in der Darstellung).

In Gehäuse 35 befindet sich eine Flüssigkeitsleitung 65, die, über die Bohrung 40, zu dem Vorspannkolben 38 und zum Ende des Druokausgleiohskolbens 44 sowie zu einen Ausgang 66 führt. Eine weitere Flüssigkeitsleitung 67 verbindet die Bohrung 48 für das Druokausglelohsventil 37 mit dem Behälter 32 über einen Hohlraum 28, der die Taumelscheibe 30 und eine Leitung 29 aufnimmt. Eine Flüssigkeitsleitung 68 ist mit dem Druckausgleichsventil 37 und

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einer Leitung 69 verbunden. Die Leitung 69 wiederum 1st Mit der Bohrung 60 des Servoventils 36 und Offnungen 72 und 73 verbunden· Außerdem enthält das Gehäuse 35 zwei Offnungen 75 und 76# die mit der Bohrung 57 des Servoventils 36 in Verbindung stehen·

Die Pumpe 10 enthält eine Einlaßleitung 8O₄ die mit den Behälter

32 In Verbindung steht« und eine Auslaßdruckleitung 8l·

Eine Welle 82 überträgt eine Bewegung der Pumpe 10 auf die Steuer-· druokpumpe 11, die Über eine Einlaßleitung 85» die mit dem Behälter 32 verbunden ist« und eine Auslaßdruckleitung 86 verfügt·

Bin Kontrollventil 19 enthält einen Ventilkörper 90 mit einer Kugel 91* die in einem Sitz 92 im Körper 90 ruht« angepresst durch •ine Feder 93. Eine Flüssigkeitsleitung 95 verbindet das Kontrollventil 19 Bit der Steuervorrichtung 26 des Motors 12. V

Die Kons tantdruok-Steuervor rieh tang 26 für den Flüssigkeitsmotor enthält «in Gehäuse 101« einen Vorspannkolben 102« einen Steuer·« kolben 103 und ein Druckausgleichventil 104. Der Vorspannkolben 103 1st in einer Bohrung 110 des Gehäuses 101 angeordnet. Eine Feder 111 presst den Vorspannkolben 102 gegen die Taumelscheibe 31 des Motors 12·

Der Steuerkolben 103 1st in einer Bohrung 112 des Gehäuses 101 untergebracht und enthalt ebenfalls eine Feder 113« die den Kolben 103 gegen die l&uaelsohelbe 31 presst· Das Druckausgleichs vent 111(A

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enthält eine Ventilstange 115, die In einer Bohrung Il6 des Gehäuses 101 liegt· Sie hat einen Kopfteil 117# der in einer großen Bohrung 118 des Gehäuses 101 bewegbar 1st. Diese Bohrung 118 1st durch eine Endplatte 119 verschlossen, die in ihrer Lage durch einen Federring 120 gehalten wird· Zwischen Endplatte 119 und Kopfteil 117 des Kolbens 115 let eine Feder 121 gespannt. Der Kolben 115 trägt Ringe 123« 124 und 125« zwischen denen Aus« drehungen 126 und 127 liegen.

Eine Flttssigkeltsdruekleltung 130 1st Bit der Druckleitung 95 und mit der Bohrung 110 für den Vorspannkolben 102 verbunden und au3erden mit der Bohrung Ho far das Druckausgleichsventil 104. Eine Fltlsslgkeltsdruokieltung 135 verbindet die Bohrung II6 für das DruoJcausgleichs ventil 104 mit der Bohrung 112 für den Steuerkolben 103·

austritts Eine FlUesigkeltefcruekleltung 136 ist alt der Bohrung II6 für das Druckausgleichventil 104 und einem Hohlraue 33 für die Taumelscheibe 31 und weiterhin über eine Leitung 34 mit dem Behälter 32 verbunden. In der Druckleitung 13Ο befindet eich eine Verengung 129.

Der Motor 12 hat ein Ventilgehäuse 138 sowie Flüssigkeitsdruckeinlad- und -auslafileitungen 140 und 141 im Qehäuse 138. Jede dieser beiden Leitungen kann als Einlaß oder Auelaß dienen« je nach der Lage des Richtungssteuerventils 21. Zwischen den Leitungen 140 und l4l befindet sich ein Uberlastsohutzventil 23 In einer

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Bohrung l42 des Gehäuses 138· In dieser ist auch der Kolben verschiebbar, der einen dickeren Teil 144 und einen dünneren Teil 145 aufweist·

Das Biohtungssteuerventil 21 liegt in einer Bohrung 1*6 des Gehäuses 138 und trägt eine darin verschiebbare Ventilstange 1Λ7. Diese besitzt Ringe 148, 149 und 150, getrennt durch Ausdrehungen 151 und 152. Innerhalb des Ventilgehäuses 133 und der Öffnung in der Bohrung 146 sind Auegänge 155* 156» 157» 158 und 159 vorgesehen·

Die Ventilstange 1Λ7 und die Bohrung 146 begrenzen eine Druckkanmer 160 am oberen Ende des Ventile 21 und eine Druckkammer 161 an dessen unterem Ende· Mit der Druckleitung 86 ist eine Druckleitung 162 verbunden, die die Kammer 16O durchquert. In der Leitung 162 befinde^ .sich in der Nähe der Leitung 86 eine Verengung 163. Mit der Druckleitung 86 ist noch eine Druckleitung 165 verbunden, die die Kammer 161 durchquert· Die Verbindung zwischen den Leitungen 165 und 86 weist eine Verengung 166 auf. Offnungen 155 und 159 des Richtungssteuerventils 21 sind mit einer Leitung 167 verbunden, die zum Bremsventil 22 führt. Die Öffnung 157 steht mit der Leitung 95 in Verbindung, Öffnung 156 mit der Leitung l4O, und Öffnung 158 mit der Leitung I¹U.

Das Bremsventil 22 liegt in einer Bohrung 170 des Gehäuses 101· In dieser Bohrung liegt auch die Stange 171 mit Ringen 172 und 173» getrennt durch eine Auedrehung 174. öffnungen 175» 176, 178

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und 179 stehen in Verbindung.mit der Bohrung 170 des Bremsventils 22. öffnung 179 ist enger als Öffnung 178. Eine Feder I80 presst den Kolben 171 nach «ben, wie dargestellt, öffnung 176 steht mit Leitung 167 in Verbindung, diese wiederum mit dem Richtungssteuerventil 21. öffnung 178 ist mit einer zum Behälter 352 führenden Leitung 18I verbunden, und öffnung 179 mit einer Leitung 81. Die öffnung 175 ist mit einer zum Druckbegrenzungsventil 20 führenden Leitung 182 verbunden. In dem Ring 172 des Kolbens 171 ist eine Meßkerbe 183 vorgesehen·

Das Begrenzungsventil 20 enthält ein Ventilgehäuse 185 mit einer Bohrung 186. Ih dieser ist ein Kolben 187 verschiebbar angeordnet, der durch eine Feder 188 nach rechts (in der Zeichnung) gedrückt wird. Auf dem Ventilsitz 189 im Gehäuse I85 ruht der Ventilkolben 187, dessen Durchmesser abgestuft und dessen Ende 190 dünner ist, wodurch ein Differentialbereich am Kolben entsteht. Im Ventilgehäuse 185 sind öffnungen 191, 192 una 193 vorgesehen. Öffnung ist mit Leitung 182, öffnung 19I mit der auch zum Kupplungs- und Brerassteuerventil 15 führenden Leitung 195, und öffnung 192 über die Leitung 19$ mit dem Behälter 32 verbunden. Der Kopfteil des Ventilkolbens 187 weist eine verengte Bohrung 197 auf.

Das Kupplungs- und Bremssteuerventil 15 enthält ein Gehäuse 200 mit einer Bohrung 201. Der Kolben 203 eines Pedals 202 gleitet in einem verengten Teil 2.Q& der Bohrung 201. Weiterhin befindet sich in der Bohrung 201 ein becherförmiger Kolben 206. Zwischen dem Kolben 203 "¹^ dem becherförmigen Kolben 206 liegt eine Feder 208, eingebettet in den Hohlraum des Kolbens 206. Zwischen

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Pedal 202 und Gehäuse 200 befindet sich eine weitere Feder 209. Der Kolben 206 ruht in einem Sitz 210 im Gehäuse 200. Dieses · Gehäuse enthält öffnungen 212, 215, 214 und 216. Die öffnung 216 ist mit Leitung 195, öffnung 214 über die Leitung 220 mit dem Behälter 32 verbunden. Die öffnung 212.-führt über die Leitung 221 zum Behälter 32, und öffnung 213 führt über die Leitung 222 zur Öffnung 73 der Pumpensteuervorrichtung 25.

Rückwärtssteuerventil l6 und Vorwärtssteuerventil 17 sind so wie das Kupplungs- und Brems steuerventil 15 aufgebaut. Entsprechende Teile des Rückwärtssteuerventils tragen die gleichen Bezeichnungen wie die des Kupplungs- und Bremssteuerventils 15 mit dem Zusatz a, die des Vorwärtssteuerventils .17 solche mit dem Zusatz b.

Die Ventile l6 und 17 besitzen Kolben 231 bzw. 232 mit Köpfte ilen 203a bzw. 203b becherförmiger Gestalt. In den Bohrungen 201a, 201b befindet sich ein Kolbenelement 207 mit ebenfalls becherförmiger Gestalt. Federn 2O8a und 203b drücken auf die Teile 207 und 206a bzw. 206b. Die Feder 209a liegt zwischen dem Kopfteil 203a und dem Kolbenelement 207, die Feder 209b zwischen dem Kopfteil 203b und Kolbenelement 207. Ein gemeinsames Pedal 202a wirkt auf die Ventile l6 und 17 und ist in dem Punkt 230 drehbar gelagert. Das Pedal 202a betätigt den Kolben 23I des Rückwärtssteuerventils oder den Kolben 232 des Vorwärtssteuerventils. Selbstverständlich können die Ventile 16 und 17 auch in bekannter Weise durch getrennte Pedale betätigt werden, wie es beim Ventil 15 geschieht.

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Die Öffnung 212b des Vorwärtssteuerventils ist mit der Leitung 165 verbunden, Öffnung 2l6b mit Leitung 86. Eine Leitung 233 verbindet die Öffnung 2l6a des Ventils l6 mit Öffnung 214b des Ventils 17, und eine Leitung 235 verbindet die Öffnung 212a des Ventils l6 mit der Öffnung 213b des Ventils 17,

Die Leitung 234 führt ebenfalls zum Behälter 32. Die Öffnung 2l4a des Ventils l6 ist über die Leitung 235 mit dem Behälter 32 verbunden, und Öffnung 213a des Ventils 16 mit Leitung l62.

Das Motorsteuerventil 18 besitzt ein Gehäuse 240 mit einer Bohrung 24l. In dieser Bohrung gleitet ein Kolben 242 mit einer Kolben-« stange 243.» wodurch die Brennstoffzufuhr zur Beeinflussung der Motordrehzahl gesteuert wird· Eine Feder 244 drückt den Kolben 242 nach links (in der Zeichnung) zur Drehzahlherabsetzung. Das Ventilgehäuse 240 besitzt Öffnungen 245 und 246. Die Öffnung 245 ist mit Leitung 86, die Öffnung 246 über die Leitung 247 mit dem Behälter 32 verbunden.

Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Systems ist die folgende:

Die volumenveränderbare Pumpe 10 liefert einen Druck über die Leitung 81 zu den Öffnungen 75 und 76 des Servosteuerventlls 36, zur Öffnung 66 im Ventilgehäuse 35, über die Leitung 65 zum Vorspannkolben 38 und Druckausgleichsventil 37, zum Kontroll'ventil 19, sowie zur Öffnung 179 des Bremsventils 22.

Das Servosteuerventil 36 ist druckabhängig und arbeitet Je nach

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dem in Leitung 72 herrschenden Druck, der vom Fahrer zur Vergrösserung des Taumel Scheibenwinkels und damit zur Vergrösserung der Pumpenausladung und Zugkraft am Antrieb eingestellt wird. Von der Steuerdruckpumpe 11 wird in Leitung 86 ein Druck erzeugt. Dieser hängt von der vom Fahrer auf das Pedal 202a ausgeübten Kraft, entweder in Rückwärts- oder in Vorwärtsrichtung, ab, wie später noch beschrieben wird.

Der Druck in Leitung 86 gelangt über die öffnung 72 des Ventilgehäuses 35 zur Bohrung 60 und wirkt auf den Kolben 6l, wodurch das Steuerventil 55 nach rechts bewegt wird. Dadurch gelangt der Servokolben 56 ebenfalls nach rechts und erhöht den Taumelscheibenwinkel an der Pumpe, da der Kolben 56 der Achsialbewegung des Steuerventils 55 exakt folgt durch die Ausnützung des Hauptpumpendruckes, der Über die öffnung 75 der Kammer 58 zugeführt wird. Das Servosteuerventil 36 arbeitet in bekannter Weise, indem der Kolben 56 der Achsialbewegung des Steuerventils 55 folgt, wie es zum Beispiel in den USA-Patentschriften 3 213 617 und 3 241 317 der Anmelderin beschrieben ist.

Der Vorspannkolben 38 erhält Druck von der Hauptdruckleitung und der Leitung 65, bewirkt die Rückführung der Taumelscheibe 30 in die neutrale Stellung und wirkt als Gegenkraft auf den Kolben 56.

Das Druckausgleiohsventil 37 erhält ebenfalls Flüssigkeitsdruck von der Hauptpumpe über die Leitung 65 und bewegt sich, abhängig

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von der durch die Lage der Taumelscheibe ^O bestimmten Stellung der Feder 46, entsprechend dem Druck in Leitung 65 gegebenenfalls bis zu einem Punkt, an dem die Leitungen 68 und 67 miteinander verbunden werden, wobei in der Leitung 68 der Druck abfällt und den Kolben 6l entlastet, wodurch die Feder 62 das Steuerventil wieder nach links drücken kann und den TaumelScheibenwinkel verkleinert und-damit den Fluß von.der Pumpe verringert. Daher hat das Ausgleiehsventil 37 einen veränderbaren Bereich, der von der Lage der Pumpentaumelscheibe abhängt. -Wenn der eingestellte Maximaldruck des Ausgleichsventils 37 durch eine entsprechende Stellung der Taumelscheibe 30 überschritten wird, tritt das Ventil 36 wie beschrieben in Funktion, verringert den Fluß und erhöht den Pumpenausgangsdruck, wodurch die Motorleistung zunimmt.

Der Hauptpumpendruck in Leitung 8l öffnet das Kontrollventil I9 und liefert Druck über die Leitung 95 zur öffnung 157 des Richtungssteuerventils 21. Dieser Druck gelangt dann entweder über 'Leitung ■ l4l oder Leitung l4O zum Motor 12 und treibt diesen an zur Abgabe der gewünschten Leistung. Über welche der Leitungen l4O oder l4l der Druck zugeführt wird, hängt von der Stellung des Richtungs-Steuerventils 21 ab, diese wiederum von der Betätigung des Pedals 202a durch den Fahrer, wie später beschrieben wird. Der Hauptpumpendruck gelangt ebenso über die Leitungen 95 und 13O zur Konstantdruck-Steuervorrichtung 26 für den Motor 12·

Der Flüssigkeitsdruck in Leitung I30 gelangt durch die Verengung 129 und wirkt auf den Kolben 102, der als Vorspannkolben für die

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Mo tortaumel scheibe 31 fungiert. Der Kolben 103 steht in Kontakt mit der Taumelscheibe j51 und steuert deren Lage.

Der, Flüssigkeitsdruck in Leitung 130 gelangt in Leitung I30 und auf die Ventilstange 115 des Druckausgleichs ventil s 104, wodurch diese nach links gegen den Druck der Feder 121 gepresst wird. An einem bestimmten Punkt werden die Leitungen 135 und 130 verbunden, wodurch der Druck in die Bohrung 112 gelangt. Dort wirkt er auf den Vorspannkolben 103, wodurch die Ausladung des Motors vergrössert und damit dessen Drehzahl herabgesetzt wird, wobei ein konstanter Druck im Motor-Pumpen-Kreis erhalten wird. Auf diese Weise trägt das Ausgleichsventil 104 zur Aufrechterhaltung eines konstanten Druckes im System während der Bewegung der Taumelscheibe 31 bei. Bei einem bestimmten, etwas geringeren Druck in Leitung 130 gelangt die Ventilstange 115 nach rechts, in welcher Lage die öffnung 112 über die Leitung 135, die Ausdrehung 126 und die Leitung 136 mit dem Behälter 32 verbunden ist und führt auf diese Weise den Druck vom Kolben 103 ab. Dadurch kann sich die Taumelscheibe 3I wieder auf den kleinsten Winkel einstellen, wodurch die Motordrehzahl mit abnehmender Ausladung wieder zunimmt. Somit dient das Ausgleichsventil 1θ4· zur Aufrechterhaltung eines konstanten Druckes im Übertragungssystem und in Leitung 95. Das Überlästschutzventil 23 verhindert, daß ein vorbestimmter Maximaldruck überschritten wird, durch die Lage der Feder 142 und die Größe der Kolbendurchmesser l44 und 1^5. Wenn zum Beispiel die Leitung l4l als Hauptdruckleitung für den Motor arbeitet, und der Druck einen vorbestimmten Wert überschreitet, wirkt es auf den Ring

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des Kolbens l45 und bewegt diesen nach oben, wodurch die Leitungen l4l und l40 miteinander verbunden werden, bis der Druck zurückgegangen ist. Entsprechend kann der Druck in Leitung l40 auf den Differentialbereich zwischen den Ringen 144 und 145 des Ventils wirken und den Kolben nach oben bewegen, wodurch die Leitungen l4O und l4l miteinander verbunden werden.*

Wenn der Fahrer durch Betätigung entweder des Vorwärts- oder des Rückwärtsventils l6 bzw. 17 Zugkraft benötigt, nimmt der Druck in Leitung 86 zu. Dieser Druck steht auch an der Öffnung 245 des Motorsteuerventils 18 an, wodurch die Motordrehzahl zunimmt, indem der Ventilkolben 242 gegen die Feder 244 nach rechts gedrückt wird. Dadurch wird der Arbeitsbereich des Fahrzeuges grosser, als wenn er von der Geschwindigkeit nur des Fahrzeugmotors abhinge.

Das Vorwärts- und das Rückwärtssteuerventil 17, 16 arbeiten in gleicher Weise zur Erzeugung des Druckes in der Druckleitung Es genügt daher, die Wirkungsweise nur an Hand des Vorwärtsventils 17 zu erklären. Wenn der Fahrer vorwärts zu fahren wünscht und dazu die rechte Seite des Pedals 202a niederdrückt, bewegt sich der Kolben 252 nach unten, wodurch die Öffnungen 212b und 215b miteinander verbunden werden und die Leitung 165 über die Leitung 254 Zugang zum Behälter 52 erhält. Dabei vermindert sich der Druck in der Bohrung 146 des Richtungssteuerventils 21 an dessen unterem Ende infolge der Wirkung der Verengung 166 zwischen den Leitungen I65 und 86. Die Ventilstange l47 bewegt sich nach

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unten infolge des anhaltenden Druckes im oberen Ende des Ringes 150. Dieser Druck wird über die Leitung 86 und die Verengung 163 zugeführt und durch das Niederdrücken des Pedals in Vorwärtsrichtung wird die "Vorwärts"-Stellung des Richtungssteuerventils 21 bestimmt. Dabei fließt der Druck der Hauptpumpe in der Leitung 95 über die Ausdrehung 152 der Ventilstange 147 und die öffnung 156 in die Druckleitung l40, wodurch der Motor vorwärts zu laufen beginnt.

Nachdem die Drehrichtung des Motors bestimmt ist und der Fahrer das Pedal weiterhin in Vorwärtsrichtung niederdrückt, nimmt der Druck der Feder 209b zu und bewegt den Kolben 207 nach unten, wodurch der Druck der Feder 208b auf den Kolben 206b zunimmt und den Kolben 206b in den Sitz 210b presst. Der normale Flüssigkeitsstrom von Leitung 86 über die öffnung 2l6b, weiter - nach Verschieben des Kolbens 206b - durch die öffnung 214b zur Leitung 253, von da über das Steuerventil l6 zum Behälter 32 hört auf, was zu einem Ansteigen des Druckes in Leitung 86 führt.

Wie bereits erwähnt, führt dieser Druckanstieg in Leitung 86 zu einer Bewegung des Kolbens 6l des Servoventils 36, wodurch · die Taumelscheibe 30 aus ihrer Anfangsstellung in eine solche Lage gebracht wird, wie sie dem Druck in Leitung 86 entspricht.

Sofern der Fahrer durch weiteres Niederdrücken des Pedals 202a den Druck in Leitung 86 erhöht, wird sich eine maximale Zugkraft

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durch die Veränderung des Taumelscheibenwinkels der Pumpe 10 zu seinem Maximalwert einstellen, während gleichzeitig der Taumel-

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Scheibenwinkel des Motors/seinen Minimalwert einnimmt und die Motordrehzahl durch die Wirkung des Ventils 18 zunimmt. Je nach Stärke des Pedaldruckes kann somit jede gewünschte Geschwindigkeit eingestellt werden. Wie bereits gesagt, arbeitet das Rückwärtssteuerventil 16 in gleicher Weise, um den Motor rückwärts laufen zu lassen.

Während des Betriebes fließt der Druck normalerweise von der öffnung 17β durch die Ausdrehungen 174 in die öffnung 175 des Bremsventils 22 und von da durch das gesteuerte Überlastschutzventil 20 in den Behälter 32. Wird die Einstellung des Bremsventils 22 überschritten, so wenn die Maschine abgestellt wird und die Pumpe nicht arbeitet, oder wenn das Fahrzeug bergab rollt und die Maschine gegenüber der Pumpe angetrieben wird, und wenn zum Beispiel die Rückwärtsrichtung eingestellt ist, dient die Leitung l4o normalerweise als Motorauslaß über die Ausdrehung 152, die öffnung 155 und die Leitung 1β7 und das Bremsventil 22 zum Behälter. Wenn dieser "umgekehrte" Antriebszustand vorliegt, wird die Leitung l40 zum Druckausgang des Motors, da dieser in diesem Zustand als Pumpe wirkt. Dabei führt die Hauptleitung 81 für den Motor einen verminderten Druck, der bis zum Vakuum abnehmen kann, da der Motor mehr Flüssigkeit fordert, als die Pumpe liefert. In diesem Zustand (Vakuum) bewegt die Feder 180 des Bremsventils die Ventilstange 171 in deren obere Lage, wodurch die öffnung 176 verschlossen wird und somit auch der Motorausgang, da dieser

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als Pumpe wirkt und eine Bremswirkung hervorruft. In gleicher Weise bewegt die Feder 18O die Ventilstange 171 nach oben und verschließt damit die öffnung 176, wenn die Maschine abgestellt wird und die Pumpe nicht arbeitet. Dadurch werden, wenn auch das Kontroll ventil 19 beide Motoröffnungen'verschließt, Bewegungen in jeder Richtung verhindert.

Auf dem Ring 172 des Ventils 22 ist ein Meßschlitz vorgesehen,

damit das Bremsventil 22 den Ausgang des Motors 12 allmählich verschließt, wenn dieser als Pumpe arbeitet, um eine langsame Abbremsung des Fahrzeuges zu erzielen und ein ruckartiges Anhalten zu vermeiden. Während des normalen Betriebes, wenn die Pumpe den Druck liefert, hält der durch die Verengung 179 fließende Druck die Ventilstange I7I des Ventils 22 in der unteren Lage, wobei der Ausgang des Motors 12 über das Überlastschutzventil zum Behälter/offen ist.

Das Kupplungs- und Bremssteuerventil bewirkt eine Unterbrechung des Antriebes zwischen Pumpe und Motor genauso wie eine übliche Kupplung in einem Fahrzeug mit Getriebe und übt darUberhinaus auf Wunsch eine Bremswirkung auf das Fahrzeug aus.

Wenn das Pedal 202 des Ventils 15 etwas niedergedrückt wird, werden die öffnungen 212 und 215 miteinander verbunden und zugleich über die Leitungen 222 und 221 mit dem Behälter 32. Dabei verringert sich der Druck, der auf den Kolben 6l des Ventils J>6 wirkt. Beim Niederdrücken des Pedals gelangt die Pumpentaumel-

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scheibe in die Lage ihrer geringsten Auslenkung duroh Abfluß des Druckes aus der Bohrung 60 des Servoventils J6. Dadurch wird die Antriebskraft auf die Räder unterbrochen.

Wird das Pedal 202 weiter durchgedrückt, dann wird das Kolbenelement 206 infolge der zunehmenden Kraft* der Feder 208 mit zunehmender Kraft gegen seinen Sitz 210 gepresst. Dadurch steigt der Druck in der Leitung 195 an, den normalerweise eine Flüssigkeit in dieser Leitung hat, die durch die Bohrung 197 des Kolbens 187 des Ventils 20 geflossen ist. Während sich dieser Druck in Leitung 195 aufbaut, nimmt der effektive Druck in der Bohrung auf der linken Seite des Kolbens I87 des Ventils 20 zu und drückt dadurch den Kolben 187 gegen seinen Sitz 189, wodurch das Ventil 20 den Druckaustritt des Motors 12 verschließt, wenn dieser versucht, als Pumpe zu arbeiten, z.B. beim Bremsen. Die Bremswirkung kann somit durch den Fahrer verändert werden durch entsprechenden Druck auf das Pedal 202, wodurch der Druck in Leitung 195 und damit die Flüssigkeitsmenge, die durch das Ventil 20 vom Motor 12 zum Behälter 32 fließt, wenn der Motor als Pumpe arbeitet.

Aus Obigem geht hervor, daß die vorliegende Erfindung eine verbesserte Kraftübertragung darstellt, die in vielen Fällen angewandt werden kann, in denen eine genaue Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Zugkraft oder der Drehzahl zur Vollbringung einer bestimmten Leistung erforderlich ist. Die Vorwärts- und Rückwärtssteuerventile lassen sich auf einfache V/eise betätigen, so daß bei Fahr- und Hebezeugen ein schneller Richtungswechsel

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vorgenommen werden kann. Starten und Stoppen erfolgen weich und wirksam. Das Kupplungs- und Bremssteuerventil 15 erlaubt auch ein weiches Auskuppeln und Bremsen, wodurch sich die Bremswirkung genau dosieren läßt.

Die Anzahl der dafür erforderlichen und zu betätigenden Steuerorgane wurde auf ein Minimum reduziert, da die Ausladungen der Pumpen- und Motoreinheiten selbsttätig gesteuert werden, je nach geforderter Leistung.

Der Fahrer hat nur ein einziges Pedal zu betätigen, wenn er Kraft in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung benötigt. Ein besonderes Beschleunigungspedal ist nicht nötig. Ebenso selbsttätig erfolgt die Drehzahlsteuerung Je nach geforderter Leistung. Die angewandte erfindungsgemäße Hydraulik verhindert auch eine unbeabsichtigte Bewegung des Fahrzeuges, wenn es abgestellt ist, dank der Wirkung der automatischen Bremse, die dem Fahrzeug eine zusätzliche Sicherheit verschafft.

Ebenso wird das Fahrzeug bei einem Ausfallen des Motors oder der Pumpe angehalten.

Für den Steuerdruck ist auch eine getrennte, kleinere Pumpe vorgesehen, wodurch auch kleinere und billigere Ventile und Federn verwendet werden können, als wenn die Hauptpumpe dazu mit verwendet würde.

Die Verwendung einer getrennten Steuerpumpe macht die Steuervorgänge zuverlässiger, da ein relativ konstanter Druck zur Aufrechterhaltung einer konstanten Motordrehzahl zur Verfugung steht.

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Pa tentansprüche

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Claims (1)

1. >atentansprüche

   i; Hydraulisches KrafUibertragungssjstee für ein Fahrzeug Bit einer aus eines Flüssigkeitsmotor und einer Flüeeigkeitapuape bestehenden AntriebsBasohine und einem die Flüssigkeit auf» nehmenden Behälter, aus dem die Pumpe Flüssigkeit entnimmt und diese unter Druck dem Motor zu dessen Antrieb zuführt, ferner Bit einem zwischen Motorausgang und Behälter liegenden Schutz· ventil, dadurch gekennzeichnet, daft ein weiteres Ventil (22) zwischen Motor (12) und Schutzventil (20) vorgesehen 1st, das beim Absinken des dem Motor (12) zugefUhrten Flüssigkeltsdruckes unter einen vorbestimmten Wert den Flüssigkeitsstrom vom Motor» ausgang zum Schutzventil (20) unterbricht.

   2. Xraftübertragungseyetea nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafi das weitere Ventil (22) eine erste Stellung einnehmen kann, in der der Strom zwisohen Motor (12) und Schutzventil (20) unterbrochen ist, und eine zweite Stellung, in der diese Verbindung geöffnet ist, und dal dieses Ventil (22) mit dem ftmtpen· druck beaufschlagt 1st, unter dessen Wirkung es die erste Stellung einnimmt, wenn der Druck unter den vorbestimmten wert abfällt, wodurch der Motor verlangsamt und das Fahrzeug ge* bremst wird.

   3· XraftübertragungMBgrstem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daS dieses Ventil (22) ein« Ventiletange (171) enthält, die einen mit einer Kerbe (183) versehenen Hing (172) trägt.

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   4. Kraftübertragungssystee naoh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in an «loh bekannter Weise eine Taumelscheibe (3H)) zur Veränderung der Puvpenausladung* eine Steuerdruckquelle (ll) und ein den Taunelßcheibenwinkel veränderndes Servo· ventil (36) vorhanden sind und zwischen Behälter (32) und Servoventil (36) ein hand« oder fußbetätigtes Ventil (15) zur Druckverminderung «wischen Servoventil (36) und Behälter (3S) durch Verkleinerung des Üaunelscheibenwinkels vorgesehen ist, und dieses Ventil (15), ebenfalls mit dem Schutzventil (20) verbunden ist und la unbetätlgten Zustand den FIuS von Schutz«· ventil (20) zum Behälter (32) freigibt und bei Betätigung allmählich den Motorausgang verschließt.

   5· Kraftübertragungssystem naoh Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das hand- oder fuß betätig te Ventil (15) enthält einen Sitz (210), ein Betätigungen! ttel (202), einen Kolben (206), der in den Sitz (210) passt und dabei den FIuS zwischen Schutzventil (20) und Behälter (32) unterbricht, daS es ferner enthält eine Feder (203) zwischen Betätlgungsalttel (202) und Kolben (206) zu» Basieren der Versohllee- und Bremakraft.

   6. Kraftübertragungssystes naoh Anspruch 1 bis 5« "it eines Steuerventil zwischen Fuepe und Motor und mit Kotordruckeinlaß- und DrucJcaualaßleitungen, wobei date Steuerventil in einer ersten Stellung die eine Leitung und in einer zweiten Stellung dl« andere Leitung als DruokolnlaSleltung arbeiten läßt, ferner ait Druokkaamem an Jede« Ende des Steuerventils und einer

   Druckquelle zur Speisung dieser Kaaeaern, dadurch gekennzeichnet,

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   daß ein Vorwärtssteuerventil (17) und ein Rüekwärtssteuerven» til (16) vorgesehen sind« und das Vorwärtsateuerventil (17) mit einer (161) der Druckkammern (160, 161) und dem Behälter C^) und das Rüokwärtssteuerventil (16) mit der anderen Druckkammer (160) und dem Behälter (32) verbunden sind.

   7· Kraf Übertragungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daS das Vorwärts- und das BUckwärtssteuerventil (l6, 17) enthalten je ein Kolbenelement (206a, 206b), das normalerweise eine Verbindung zwischen der Druckquelle (11) und dem Behälter (32) herstellt, daß die Ventile (l6, 17) wirksam werden, nach· dem das Steuerventil (l6) sich In seine erste oder zweite Stellung bewegt und die Verbindung zwischen Druckquelle (11) und Behälter (32) verschlossen hat, wodurch der Druck der Quelle (11) ansteigt und ein Servoventil (30) zur Vergröseerung der Pumpenaualadung betätigt wird.

   8. Kraftübertragungeaystee nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet» daS das Vorwärts- und RUckwKrtssteuerventil (l6, 17) enthalten Je einen Sitz (21Qa, 210b), einen Kolben (207), ein Kolbenelement (2Q6a, 206b), dl· in die Sitze passen und dabei dl· Verbindung zwischen Quelle (11) und Behälter (32) unterbrechen, ferner Federn (20Ba,20Bb) zwischen Kolben (297) und Kolbenelementen (206), und daS die Betätigung des Kolbens (207) »* einer Spannungserhöhung der Federn (206) und des AnpressdruokeB der Kolbenelemente (206) gegen deren Sitze (210) fUtart, was ein· Erhöhung des Druckes der Quelle (3.1) und damit der Maecninen leistung zur Folge hat.

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