DE1650709A1

DE1650709A1 - Sicherheitseinrichtung fuer ein Hydro-Getriebe

Info

Publication number: DE1650709A1
Application number: DE19681650709
Authority: DE
Inventors: Harry Rosenberg; Rolf Trott
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1968-02-21
Filing date: 1968-02-21
Publication date: 1970-10-29
Also published as: GB1180506A; FR1575997A

Description

Gewerkschaft Bisenhütte ¥estfalia, Wethmar bei Iiünen/Westf.

Sicherheitseinrichtung für ein Hydro-Getriebe

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung für ein Hydro-G-etriebe, das in seinem Arbeitskreis mindestens einen von der Pumpe angetriebenen Hydromotor aufweist.

Bei hydrostatischen Antrieben, 2.B, von Hub- una V/lndwerken, von HMspeln,: Fahr zeugen u.dgl. besteht die Forderung.,; beim. Auftreten einer Störung ein Durchgehen des Motors unter der Wirkung der last zu verhindern bzw. die Last an der Getriebeabtriebsseite zu halten. Bei in der Förderiaenge verstellbaren Pumpen kann dies beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Pumpe bei eintretender Störung auf Nullhub verstellt wird. Diese Maßnahme bringt jedoch dann meinen Erfolg, wenn z.B. im hydraulischen Steuer- oder Arbeitskreis ein Schlauch bzw. eine

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Sohrleitung platzt oder sich im hydraulischen Kreis eine andere Undichtigkeit einstellt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Schwierigkeiten mit einfachen und zweckdienlichen Mitteln zu beheben und eine Sicherheitseinrichtung für hydrostatische Antriebe zu schaffen, welche bei Auftreten einer oder mehrerer gleichzeitiger Störungen den Hydro-I-Iotor gegen Durchgehen hydraulisch, verriegelt bzw. in der gewünschten Weise bremst. Solche Störungen können z«B-*.aeint der Ausfall dee die Pumpe antreibenden IIo tors, z.B. Spannungeauefall des Elektromotors, Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr bei Verbrennungemaachinen, ferner das Versagen einer von dem Hydro-Getriebe unabhängigen Bremse, das Platzen einer Rohr- oder Sohlauchleitung im Arbeite- oder Steuerkreis, das Versagen des Servomechanismus für die Pumpenriicksteilung in die Nullage, das Betätigen eines Notschalters u.dgl. .

Gemäß der Erfindung ist mit dem Hydro-Lotor mindestens ein Abschaltventil schlauchlos zu einer Einheit verbunden, welches in seiner Öffnungsstellung den Hydromotor an die PuiapenleitungeL. anschließt und welches bei Notabschaltung in Schließstellung einstellbar ist j in der es den Hydro-Kotor gegenüber den Pumpenleitungen absperrt.

Beim Auftreten einer Störung tritt somit das mit dem Eydro-tlotor baulich vereinigte Abschaltventil automatisch in Tätigkeit, wodurch die Hotoranschlüsse gegenüber den Pumpenleitungen abge-

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sperrt werden, so daß der Hydro-Motor Hydraulisch verriegelt wird» Xa empfiehlt sich, in dem Verriegelungskreis ein Bremsventil vorzusehen, welches mit dem Hydro-Motor ebenfalls baulich verbunden und ewisehen dessen Anschlüssen schlauchlos so angeordnet ist, daß der sich durch die Abbremsung des Hydro-Motors in der Kotorrücklaufleitung einstellende Druck auf den Wert abgebaut wird, der in der Motorvorlaufseite vorliegt. Als Bremsventil kann ein überdruckventil Üblicher Bauweise Verwendung g finden.

Die Betätigung des Abschaltventils kann elektrisch, hydraulisch oder elektrisch mit hydraulischer Vorsteuerung durchgeführt werden. Außerdem ist es möglich, zwei Abschaltventile mit gleichen oder verschiedenen Betätigungsarten hintereinander zu schalten. Das Abschaltventil bzw. die Abechaltventile können dabei mit einer zusätzlichen manuellen Bedienunosmöglicxikeit versehen sein. -"'-.'.■ ■.■.■-*..-...-■

Vorzugsweise wird die Anordnung so getroffen, daü zur des Abechaltventils ein Druckschalter.vorgesehen ist, der bei Druckabfall im Arbeitskreis das Abschaltventil in Sperrstellung bringt. Ee empfiehlt sich, den Druckt, ehalt er hierbei an die Druckleitung .einer mit dem Arbeitskreis des !,ydrostatisehen Getriebes verbundenen Speisepumpe ■anz.uschliefcerf. Heben dieser elektrischen Betätigung, die bei einem plötzlichen Abfall dee Drucks iiu Arbeitskreis bzw. in der Speiseleitung, hervorgerufen z.B. durch den Ausfall der Speis ep u-njJe, durch Leitung»- oder

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Schlauchbrüche u.dgl., anspricht, wird zweckmäßig zugleich noch eine hydraulische Abachaltmögliciikeit des Abs ehalt ventile vorgesehen, die z.B. dann ausgelöst wird, wenn im Steuerkreis der Pumpe bzw. in der Stellölleitung der die Pumpenfördermenge verstellenden Senkvorrichtung ein Pehler auftritt. Wie erwähnt, kann daa Abschaltventil" so hergerichtet werden, daß es sowohl auf elektrischem Wege als auch auf hydraulischem Wege abgeschaltet werden kann. Statt dessen können aber auch zwei Abschaltventile hintereinander vorgesehen sein, die z.B. beide elektrisch oder beide nydreuliech betätigt werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Anordnung 00 EU treffen, daß das eine Abschaltventil z.B. hydraulisch und das andere Abschaltventil z.B. elektrisch betätigt wird.

Als Abschaltventil kann ein Absperrventil in Form eines 4/2-Wegeventile vorgesehen sein, welches bei IJotabschaltung durch die Pedtrrücketellkraft in die Sperrstellung gebracht wird, in der der Hydro-Motor gegenüber den Pumpenleitun,?en abgesperrt ist. Ein solches Abschaltventil eignet sich insbesondere dc.nnj wenn der hydrostatische Antrieb so ausgelegt wird, daß aer Hydro-Motor "in seiner Drenrichtung uiugesteaert werden Kann. Wird

dagegen der Hydro-Motor nur-in einer Drehrichtung angetrieben, so kann für das Absperrventil ein 2/2-Wegeventil vorgesehen werden, welches in diesem Fall in der Rücklaufleitung aes hydraulischen Kreises liegt. Als Bremsventil wird in diesem Fall zweckmäßigf ein einfach wirkendes Druckbegrenzungsventil vorgesenen, welches zwiacnen die Rucklauf- und die Vorlaufleitung geschaltet

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Dadurch, daß beim Abschalten des Abschaltventils der Hydro-Motor von dem Pumpenkreis getrennt und auf einen schlauchlosen Kreislauf des Motors geschaltet wird, in dem zweckmäßig ein Bremsventil angeordnet ist, ist im Palle einer auftretenden .Störung eine Notabschaltung unter allen Umständen sichergestellt. •Ein Durchgehen des Antriebs oder ein unerwünschtes Senken der Last werden somit wirksam vermieden.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung dargestellt/ Es zeigt: i

. 1 die erfindungegemöße Sicherheitseinrichtung in einem Schaltbild;

Pig. 2 die Sicherheitseinrichtung im Schnitt durch den Anschlußblock eines Hydro-Hotors,

Mit 2 ist in Pig. 1 eine Hochdruckpumpe.herkömmlicher Bauart beer '

zeichnet, die von einem Motor 1, z.B. einem Elektromotor, angetrieben wird und die einen Hydro-Kotor 3 mit Drucköl speist, Die Pumpe beaufschlagt den Hydro-Hotor z.B. üter die Leitungen 13 und 13'. Die Druckflüssigkeit fließt in diesem Pail über die Leitungen 17' und 17 zur Pumpe 2 zurück.

Mit 6 ist eine Speisepumpe bezeichnet, axe von einem Motor 18, z.B. dem Pumpenmotor 1 oder einem anderen Motor angetrieben wird und die die Druckflüssigkeit über eine Leitung 19 und ein Rückschlagventil 7a bzw. 7b in die 3eweilige Puoipendruckleitüiig 13 bzw. 17 fördert, so daß ständig ein den Leckverlusten im

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hydraulischen System entsprechender Anteil der Flüssigkeit ersetzt wird. Mit 20 ist ein an die Speiseleitung 19 angeschlossenes Überdruckventil bezeichnet, welches den Speisedruck begrenzt.

Die Hochdruckpumpe 2 iat in ihrer Fördermenge und in der Förderrichtung verstellbar. Zur Verstellung dient ein aus einer Kolben-Zylinder anordnung bestellender hydraulischer Servomecnanismus 5, der über eine Leitung 21 an eine Steuer- bzw. Verstärkerpumpe 4 ^ angeschlossen ist, die von dem Motor 13 angetrieben wird. An die Druckleitungen 21, 21a der Verstärkerpumpe ist ein "überdruckventil 22 angeschlossen, welches den Stellöldruck begrenzt.

Mit dem Bydro-Motqr 3 iet ein Abschaltventil 11 baulich verbunden, das einerseits an die Pumpenleitungen 13 und 17, die z.B. Schlauchleitungen sein können, und andererseits Über die Leitungen 13' und 17' an den Motoreinlaß bzw. den Kotorauelaß angeschlossen ist. Die Leitungen 13' und 17' sind Kanäle bzw. Bohrungen in dem Gehäuse des Hydro-IIotors 3 bzw·, einem hiermit W verbundenen Block, aer aie Ventilorgane der SicnerheitseinriCiitung aufnimmt. Parallel zu dem Abschaltventil 11 sind über zwei Leitungen 23a und 23b Breinsventile 15a una 15b geschaltet, die ebenfalls mit dem Hydro-Kotor baulich verbunden bind. Die Leitungen. 23a und 23b sind gleichfalls Kanäle bzw. Bohrungen in dei~ Jlotbrgehauseclqck.

Das Abschaltventil 11 besteht aus einem 4/2-VTegeventil, welches von einer Feder 24 in der dargestellten Absperrstellung gehalten wird, in der die Leitungen 13' und 17' untereinander sowie gegenüber d&n Leitungen 13 und 17 abgesperrt sind.

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Das Abschaltventil 11 ist liber die Leitung 21a an die Druckleitung der Veretärkerpumpe 4 angeschlossen. Der Druck der Verstärkerpumpe 4 wirkt so auf das Schieberorgan des Abschaltventile, daß dieses entgegen der Kraft der Feder 24· in die Stellung gebracht wird, in der die Leitungen 13 und 13' bzw. 17 und 17* miteinander verbunden sind.

Die Rückstellung dee Abechaltventils 11 in die Sperrstellung, in der jeweils die Leitungen 13 und 13\ bzw. 17 und 17' gegeneinander abgesperrt Bind, erfolgt z.B. auf elektromagnetischem Wege mittel· eines Druckeehalters 10, der an die Speiseleitung 19 der Speisepumpe 6 angeschlossen ist.

Das Abschaltventil Il ist mittels eines Hebels 11a von Hand so einstellbar, daß aus dem verriegelten Kotorkreis 1}', 17· Flüssigkeit Über die Leitung 16 zum Abfluß gebracht werden kann, un z.L, die einhängende Last tu senken. Die ablaufende Flüssigkeit gelangt dann in den Pumpenkreis 13, 17 zurück.

Fig. 2 zeigt in einem AuefUhrungsbeispiel die erfinduiigsgemäfie Sicherheitseinrichtung im Schnitt durch den Anschlußblock 12 des Hydro-Kotors 3, der hier als Radialkolben-Langsamläufermotor ausgebildet ist. Der Anschlußblock ist an einem AnschlußstücK .3' des Hydro-Hotors 3 angeflanscht;, so daß er kit dein Motor eine kompakte Einheit bildet. Mt 13a und 17a sind die Anschlüsse bezeichnet,

an die die -Pumpenleitungen 13 und 17 (Fig. 1) angeschlossen werden. In einer Bohrung des Anschlußblockes ist der Schieber lib des Ab-

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•cheltventils 11 angeordnet, der in der dargestellten Sperrstellung die zu dta Hydro-Motor 3 führenden Bohrungen 13' und 17' gegenüber den an die InechiUese 13a und 17a angeschlossenen Pumpenleitungen 13 und 17 absperrt.

in den Voreteueraneohlu£ 14- der Sicherheitseinrichtung wird ein Vorsteuerdruek, der z.B. der Speise- oder der Veratärkerdruck der Pumpe 4 bzw. 6 (Fig. 1) βein kann, angeschlossen. Nach der Darstellung gemäß Fig. 1 ist an den Anschluß 14 die Leitung 21a der Verstärkerpumpe 4 angeschlossen. Von dem Vorsteuerdruck wird ein Voreteuerkolben 25 beaufschlagt, der gegen die Ruckstellkraft einer Feder 26 verschiebbar in eintr Bohrung des Blockes 12 angeordnet ist. Der Torsteuerkolben 25 bewegt sich gegen die Federkraft in seine Endlage, in der der Voreteuerdruok Über eine Bohrung 27 auf einen Hilfskolben 28 wirken kann. Zugleich wird eine Bohrung 29, die zu dem Leckölraum führt, von dem Kolben 25 abgesperrt. Der von dem Vorsteuerdruck beaufschlagte Hilfskolben 28 bewegt den Schieber 11b des Absehaltventils 11 gegen die Kraft der Feder 24 in die Öffnungestellung, bei der die Pumpenleitungen 13 und 17 Über die Ansohlüeee 13a und 17a mit den zu dem Hydro-Motor "3 führenden Bohrungen 13' und 17' verbunden sind. In dieser Schaltstellung kann der Hydro-Motor 3 je nach Förderrichtung der Pumpe 2 in beiden Drehrichtungen angetrieben werden.

Die Sicherheitseinrichtung spricht an, wenn der Vorsteuerdruck am Anschluß 14 abfällt bzw. wegbleibt. Dies kann z.B. beim Platzen eines Schlauches oder einer Rohrleitung oder bei einer

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sonstigen Undichtigkeit in dem Speise- bzw. Verstärkersysteiii bzw. in den Pumpenleitungen 13, 17 oder beim Ansprechen der elektrischen Überwachungseinrichtung 10 (Fig. 1) der Fall -sein, die über ein elektrisch betätigtes Wegeventil den Vorsteueranschluß mit dem Öltank verbindet. Dadurch bewegt sich der Vorsteuerkolben 25 unter der Rückstellkraft der Feder 26 in die gezeigte Stellung zurück, wodurch die Bohrung 27 über die Bohrung 29 sowie über Bohrungen 30 und 31 an den Leckölanschluß angeschlossen wird. Durch die Rückstellkraft der Feder 24 werden der Schieber lib und der Hilfskolben -28 ebenfalls in die gezeichnete Stellung zurückgedrückt, in der die Motoranschluss« 13' und 17' von den Pumpenleitungen 13 und 17 getrennt sind. Durch das Abbremsen des Kydro-iylotors 3 baut sich in der jeweiligen Bueklaut^-eitung 13* oder 17' ein Druck auf, der über die Bohrung 23a bzw, 23b gegen den Kolben des jeweiligen \Brem6ventil6 15a bzw. 15b wirkt. Die Öffnungskraft der Bremsventile wird durch die mittels einer Einstellecnraube od.dgl. 34a .bzw«. 3'4>b festgelegte Vorspannung einer Feder 35a bzw. 35b bestimmt. iAii äem jeweiligen -Bremsventil 15a bzw; 15;^ wird der durch die übbremsung sich aufbauende S¹IiJssigkeitsdruck in der Kotorrücklaufleitung auf denjenigen Ifert abgebaut., der sich in der Kotorvorlauiseite 13* bzw. 17' ^eSihaet. Der innere Bremsicreis umfaßt also die schlauchlose Verbindung vom Wotoranschluß 13' über die Bohrungen -2.3b zu dem MotoransG'hluß 17' bzw. b;ei entgegengesetzter Drehrichtung vom Motoranschluis 17' über die Bohrungen 23a !au dem Motoransöhluß® 13'.

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Da vom Hydro-Motor 3 eigenes lecköl abgeführt wird, könnte ein schädliches Vakuum entstehen, wenn die abgeführte Leckölmenge nicht wieder ersetzt würde. Das wird durch Rückschlagventile und 38b verhindert, über die bei auftretendem Unterdruck in einer der beiden Arbeitsleitungen aus dem Leekölraum der Sicherheitseinrichtung bzw. dem Leckölanechluß 32 Flüssigkeit nachgesaugt werden kann.

Um bei abgebremstem Hydro-Motor 3 die Bremswirkung teilweise aufheben zu können, ist ein Betätigungsorgan, z.B. der Handhebel 11a, vorgesehen, mit dem Über eine Stößelstange 56 der Hilfskolben und damit der Schieber 11b gegen die feder 24 teilweise in die öffnungsstellung geschoben werden kann. Mit dieser Vorrichtung kann z.B. eine einhängende Last gesenkt werden.

Claims

Ansprüche

1. Sicherheiteeinrichtung fur ein Hydro-Getriebe, das in seinem Arbeitskreis mindestens einen von der Pumpe angetriebenen Hydro-Motor aufweist, dadurch gekennzeichnet, da£ mit dem Hydro-1-.otor (3) mindestens ein Abschältventil (11) schlauchlos zu einer Einheit verbunden ist, welches in seiner Öffnungsstellung den Hydro-Motor an die Pumpenleitungen (13, 17) anschiiebt und welcheß bei Kotabschaltung in Schließstellung einstellbar ist, in der es den Kydro-Kotor gegenüber den Pumpenleitungen absperrt.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein mit dem Kydro-kotor (3) baulich verLunoenes, sviiacnen dessen Anschlüsse (13¹, 17') scnlauchlos eingeschaltetes jremsventii (15a, 15b).

3. Sicherheitseinrichtung nacn Anspruch 1 oder 2, daaurci: ^eke-inzeichnet, daß die tjberwachungsvorrichtung einen Druckschalter (10) aufweist, der bei Druckabfall im Pumpenkreis bzw» Iu. Vorsteuerkreio dae Abschaltventil (11) automatisch in Sperrstellung bringt.

4. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckschalter (10) an die Leitung (19) einer an den Arbeitskreis angeschlossenen Speisepumpe (6) angeschlossen

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5. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Abscnaltventi-1 (H) zugleich an eine hydraulische Steuerleitung (21a) angeschlossen und von dem Steuerdruck im Öffnungssinne beaufschlagt ist.

6. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerleitung (21, 21a) an eine Stellvorrichtung (5) angeschloeeen ist, mit der die Pumpe in ihrer Fördermenge .

« und/oder ihrer Förderrichtung verstellbar ist.

7. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Abschaltventil (11) und der Steuerleitung ein vom Steuerdruck beaufschlagter Vorsteuerkolben (2.5) angeordnet ist.

Ö. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dauurch gekennzeichnet, daß das Abschaltventil (11) zusätzlich von Hand in eine Stellung schaltbar ist, in der der Hydro-Motor (3) an eine Ablaufleitung angeschlossen ist.

9. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschaltventil (11), die Eremsventile und gegebenenfalls der Vorsteuerkolben (25) in einem Block (12) · zusammengefaßt sind,, der an ein Anschlußstück (3¹) des Hydro-Motors "(3) anschließbar ist.

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