DE1650771B2

DE1650771B2 - Antriebsaggregat fuer mindestens zwei verbraucher

Info

Publication number: DE1650771B2
Application number: DE1968L0058829
Authority: DE
Inventors: Georg 8750 Aschaffenburg Borowka
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1968-03-13
Filing date: 1968-03-13
Publication date: 1976-10-28
Also published as: DE1650771A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebsaggregat der in Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung.

Ein bekanntes Aniriebsaggregat dieser Art dient zun Antrieb eines Gleiskettenfahrzeuges, wobei jede Gleis kette über ein hydrostatisches Getriebe angetriebei wird und die Stellpumpen beider hydrostatischer Getriebe gemeinsam von einer Brennkraftmaschin« angetrieben werden. Jede der beiden Stellpumpen kanr durch einen Handhebel willkürlich verstellt werden Zusätzlich ist an der Stelleinrichtung jeder der beides Stellpumpen eine Übersteuervorrichtung vorgesehen die vom Druck in den Förderleitungen beider Pumper beaufschlagt ist und dann, wenn die Summe der beider Förderdrücke einen Grenzwert überschreitet, der möglichen Verstellweg der jeweils zugeordneter Stelleinrichtung verkleinert (US-PS 32 24 196). Diesf Übersteuereinrichlung ist also abhängig erstens von Förderdruck — nicht einem im Bremszustand auftre tenden Druck — zweitens vom Förderdruck in beider Getrieben und hat drittens die Wirkung, daß sie di< mögliche Leistungsaufnahme der zugeordneten Pumpt verkleinert.

Weiterhin ist es auch bei anderen Anlriebsaggrega ten, bei denen mehrere Verbraucher gemeinsam vor einer Energiequelle mit begrenztem Leistungsabgabe vermögen jeweils über ein hydrostatisches Getriebf angetrieben werden, bekannt, Regelorgane vorzusehen die unter Berücksichtigung der Energieaufnahme in der einzelnen hydrostatischen Getrieben deren Stellpum pen derart steuern, daß die Summe der von der einzelnen hydrostatischen Getrieben aufgenommener Energien die maximale Energieabgabe der Leistungs quelle nicht übersteigt unabhängig davon, ob dii Energieaufnahme in den einzelnen hydrostatischer Getrieben gleich oder unterschiedlich ist (Zeitschrif »antviebs.technik« Heft 11/1967, Seite 378). Alle diesi bekannten Regelorgane berücksichtigen lediglich di<

n die jeweils von der Energiequelle in die ^SnMi hydrostatischen Gelriebe fließen. η !vielen Betriebsarten von Antriebsaggregaten mit - r gemeinsamen Energiequelle und mehreren 5 hrmchern ergeben sich Betriebszuntände, bei denen • r Her im Normalbetriebszustand angetriebenen «'"rhnucher über das hydrostatische Getriebe geh.ems! wW und infolge dessen Energie an das Satische Getriebe abgibt, so daß die norrralerwei-Ϊ wirkende hydrostatische Einheit als Pumpe uiJ Druckflüssigkeit zu der normalerweise als _Pe wirkenden hydrostatischen Einheit zurückför- λ* die dann die zurückfließende Energie aufnimmt H _an Sie Energiequelle - in den meisten Fällen eine ÄraftinSn?-weitergibt Beispielsweise bei SSSSS Antriebsaggregaten für Hebezeuge die hydrostatische Einheit, die beim Anheben der ίΐ as Motor wirkt, beim Absenken der Last von dieser getrieben und nimmt dabei Energie auf. Es sfzwar bereits bekannt, bei Haspeleinrichtungen ersierende Bandwalzwerke die Aufwickelhaspel zugeführt wird, wobei dann, wenn in einem hydrostatisehen Getriebe Leistung vom Verbraucher in dieses Getriebe zurück fließt, in einem anderen hyarostausehen Getriebe eine erhöhte Leistung abgegeben wirtt

Diese Aufgabe wird bei einem Antriebsaggregat aer in Rede stehenden Gattung durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelost. Dadurch ist ermöglicht, daß in Betriebszustand^, m denen in einem Getriebe Leistung vom Verbraucher zurückfließt, sowohl diese rückfließende Lesung als auch die in der Energiequelle erzeugte Leistung gleichzeitig in einem anderen Verbraucher^ ausgenutzt werden und somit dieser mit erhöhter tner· ie. vorzugsweise mit trotz hoher Belastung erhöhter Arbeitsgeschwindigkeit, betrieben wird. D.ese Möglich keit der Energieausnutzung bringt einen^weseheben Fortschritt, der bei zahlreichen Maschinen de^ef™^e Nutzleistung der Gesamtmaschine wesentlich verbessert, indem trotz des begrenzten Energ.eabgabeve« gens der Energiequelle ermöglich *d,_e.n größere Anzahl von Arbeitsspielen ,„ einer v°rg^ben^en Ze«

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... A_e. Bandes erforderlichen Bremsen frei werdende EnergTe wird dadurch der Aufwicke.haspel zugeführt, so Sß nur die zum überwinden der Reibungswiderstände erforderliche Energie zusätzlich zugeführt w«den muß. Irgend welche von Größe und Richtung des Energ.eflus-2 abhängigen Steuerorgane sind dabei nicht erforde, lich und nicht vorgesehen
Es -st bei hydrostatischen Getrieben auch schon „nd m

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gehörige Schaltung zu schaffen, durch die es ermöglicht Pumpen l una / aui, uic gcnK.··^«...

wird, daß die in einem von mehreren jeweils einem 65 mehr dargestellten Brennkraftmaschine angetrieben Verbraucher zugeordneten hydrostatischen Getrieben werden. Die Pumpe 2 ist eine Stellpumpe, die über die -.-K-i.n:„fi„„^_o Pnorcrip in einem anderen hydrostati- Leitungen 3 und 4 in geschlossenem Kreislauf mit.

Hydromotor 5 verbunden ist, der beispielsweise das in

der Zeichnung nicht mehr dargestellte Fahrwerk eines eines Antriebsaggregates dargestellt. Dabei sind die

Schaufelladers antreibt. Jede der beiden Leitungen 3 Leitungen 13, 14 und 16 die gleichen wie in Fig. 1.

und 4 ist durch ein Druckbegrenzungsventil 6 Anstelle des Wegeventils 15 ist in diesem AusfuhriHrigs-

abgesichert. Die Pumpe 1 beaufschlagt über eine beispiel jedoch ein Wegeventil 15a angeordnet, an

Leitung 7 und ein Wegeventil 8 und jeweils eine der 5 dessen vierten Anschluß die Leitung 22 angeschlossen

beiden Leitungen 9 oder 10 den Zylinder 11, der im Falle ist, die zu einem Druckspeicher 23 führt. In der Stellung

des beispielsweise genannten Schaufelladers der Hubzy- des Wegeventils 15a, in der dieses die beiden Leitungen

•linder für die Schaufel ist. An die Leitung 7 ist ein 13 und 14 absperrt, verbindet das Wegeventil 15a die

einstellbares Druckbegrenzungsventil 12 angeschlossen. Leitung [6 mit der Leitung 22. In dieser Schaltsteilung

Da die Pumpe 1 eine Konstantpumpe ist. ist durch den io ist die Pumpe 2 in Nullförderlage verstellt. Wird jedoch

durch das Druckbegrenzungsventil eingestellten Druck die Pumpe 2 aus der Nullförderlage heraus in eine der

in der Leitung 7 das Drehmoment an der Antriebswelle möglichen Förderrichtungen eingestellt, so wird durch

der Pumpe 1 begrenzt die Wirkverbindung zwischen dem Hebel 21 und dem

An die Leitung 3 ist eine Zweigleitung 13 angeschlos- nicht gezeigten Stellhebel dtr Pumpe 2: das Wegeventil

sen. Entsprechend ist an die Leitungen 4 eine 15 15a derart verstellt, daß je nach der Förderrichtung der

Zweigleitung 14 angeschlossen. Die beiden Leitungen Pumpe 2 entweder die Leitung 13 mit der Leitung 16

13 und 14 führen zu dem Wegeventil 15. Der dritte verbunden ist und die Leitungen 22 und 14 abgeschlos-

Anschluß dieses Wegeventils 15 ist mit einer Leitung 16 sen sind oder die Leitung 14 mit der Leitung 16

verbunden, die zu dem Steuerzylinder 17 führt, in dem verbunden ist und die Leitungen 13 und 22 abgesperrt

der Kolben 18 verschiebbar ist gegen den die Feder 19 20 sind.

des Druckbegrenzungsventil 12 abgestützt ist Der Bei dem Antriebsaggregat gemäß Fig.3 sind die

Kolben 18 ist mit einem Bund 20 versehen, der sich Teile 2 bis 6.8 bis 11,13 bis 15 und 21 die gleichen wie in

gegen eine entsprechende Fläche des Steuerzylinders 17 Fig. 1. Von der in der Zeichnung nicht mehr

abstützen kann, so daß dann, wenn die Leitung 16 dargestellten Brennkraftmaschine, die die Pumpe 2

drucklos ist oder einen Druck aufweist der zu gering ist. 25 antreibt wird auch die Pumpe 24 angetrieben, die in die

um den Kolben 18 gegen die Vorspannung der Feder 19 Leitung 37 fördert und ebenfalls eine Stellpumpe ist die

zu verschieben, der Kolben 18 mit seinem Bund 20 mit einem Regler versehen ist. dessen Reglerkolben 28

gegen die entsprechende Fläche des Steuerzylinders 17 gegen die Kraft einer Feder 29 verschiebbar ist und über

anliegt. eine Reglerstange 30 derart auf die Stelleinrichtung der

Das Wegeventil 15 wird durch einen Stellhebel 21 30 Pumpe 24 einwirkt, daß bei zunehmendem Druck in dem

betätigt, der mit dem in der Zeichnung nicht mehr Raum 27 vor der Stirnfläche des Reglerkolbens 28 die

dargestellten Stellhebel der Pumpe 2 in Wirkungsver- Fördermenge pro Umdrehung der Pumpe 24 verringert

bindung steht. Ist die Pumpe 2 derart eingestellt daß sie wird. Der Raum 27 ist durch die Steuerleitung 25 mit der

in die Leitung 3 fördert so wird durch die Leitung 3 Forderleitung der Pumpe 24 verbunden. Die an das

Energie von der Pumpe 2 zum Motor 5 gefördert. Fährt 35 Wegeventil 15 angeschlossene Leitung 26 ist ebenfalls

der von diesem angetriebene Schaufellader im Gefälle an den Zylinder, in dem der Kolben 28 verschiebbar ist.

und wird dabei das hydrostatische Getriebe 2, 3, 4. 5 angeschlossen, jedoch an der Seite, auf der die

gebremst so ist die Pumpe 2 und damit das Wegeventil Druckfeder 29 auf den Reglerkoibcn 28 wirkt, so daß

15 in gleicher Weise verstellt wie eben beschrieben. der in der Leitung 28 herrschende Druck dem in der

jedoch wird in diesem Betriebszustand von dem 40 Steuerleitung 25 wirkenden Druck am Reglerkolben 28

nunmehr als Pumpe wirkenden Motor 5 Arbeitsflüssig- entgegen wirkt

keil mit Druck in die Leitung 4 und durch diese zur Ist die Pumpe 2 in Nullförderlage, nimmt also keine Pumpe 2 gefördert die die Leistung an die Brennkraft- Energie auf, so befindet sich das Wegeventil 15cin der in maschine zurückleitet. In diesem Einstellzustand der Fig. 3 dargestellten Lage, in der die Leitungen 13 und Pumpe 2 und des Wegeventils 15 ist durch diese die 45 14 gesperrt und die Leitung 26 drucklos ist In diesem Leitung 14 mit der Leitung 16 verbunden. Entsteht in Schaltzustand wirkt also nur der Druck in der Leitung diesem Schaltzustand in der Leitung 4 ein Druck, der auf 37 über die Steuerleitung 25 auf den Regler 27,28,29,30 der Kolbenfläche des Kolbens 18 eine Kraft erzeugt die ein. 1st die Pumpe 2 hingegen derart eingestellt daß sie die Vorspannung der Feder 19 überwiegt, wird der in die Leitung 4 fördert ist das Wegeventil 15 Kolben 18 gegen die Kraft der Feder 19 verschoben und 50 gleichzeitig derart verstellt daß die Leitung 13 nut der damit die Spannung der Feder 19 erhöht und dadurch Leitung 26 verbunden ist. Entsteht nunmehr in der das Druckbegrenzungsventil 12 auf einen höheren Leitung 3 dadurch ein hoher Druck, daß in dem Grenzdruck eingestellt Damit kann in der Leitung 7 ein hydrostatischen Getriebe 2, 3, 4, 5 Leistung vom höherer Druck erzeugt werden und somit die Konstant- Verbraucher an die Pumpe 2 zurückgeführt wird, so pumpe 1 eine größere Energie aufnehmen. Dadurch 55 wirkt dieser Druck auf der in der Zeichnung rechten wird erzielt daß dann, wenn der Motor 5 durch die Seite des Reglerkolbens 28 dem Druck in dem Raum 27 Leitung 4 Energie zu der Pumpe 2 fördert die Pumpe 1 und damit in der Förderleitung 37 entgegen, so daß in eine erhöhte Energie aufzunehmen vermag. dieser Förderleitung 37 ein wesentlich höherer Druck Ist die Pumpe 2 so geschaltet daß sie im erreicht werden kann, ehe der Regler 28, 29, 30 die Normalbetrieb durch die Leitung 4 Druckflüssigkeit 60 Pumpe 24 auf kleinere Fördermenge zurückregelt,
zum Hydromotor 5 fördert so ist die Leitung 3 über die Gegenüber dem Zustand, in dem die Pumpe 2 Leitung 13, das Wegeventil 15 und die Leitung 16 mit ebenfalls Energie aufnimmt und entsprechend die dem Steuerzylinder 17 verbunden. Es ergibt sich sqmit Leitung 26 drucklos ist kann somit in diesem Zustand die gleiche Wirkung wie vorstehend für den anderen die Pumpe 24 eine erhöhte Energie aufnehmen. Ist die Schaltzustand beschrieben, wenn der Motor 5 im 65 Pumpe in die Förderrichtung eingestellt, daß sie in die entgegengesetzten Drehsinn läuft und entsprechend Leitung 3 fördert ist entsprechend durch das Wegeven-Energie durch die Leitung 3 zur Pumpe 2 fördert. til 15cdie Leitung 14 mit der Leitung 25 verbunden.
In F i g. 2 ist ein Ausschnitt aus der Steuereinrichtung In F i g. 4 ist eine andere Ausgestaltungsform eines die

Pumpe 24 steuernden Reglers dargestellt, wobei die mit dem Kolben 28 verbundene Kolbenstange zu einem Stufenkolben abgesetzt ist und vor der Stirnfläche der Stufe 31 der Kolbenstange 31,33 ein Ringdruckraum 32 gebildet ist, der durch eine weitere Sleuerleitung 34 beaufschlagt werden kann. An diese Steuerleitung kann je nach Bedarf ein weiteres hydrostatisches Getriebe angeschlossen sein, oder bei einem anderen Ausführungsbeispiel kann hier ein Ventil angeschlossen sein, das einen willkürlichen Eingriff in den Regler ermöglicht.

Bei dem Antriebsaggregat gemäß F i g. 5 sind die Teile 2 bis 6,8 bis 11,13 bis 15 und 21 die gleichen wie in F i g. 1 und die Teile 24,25,27 bis 30 und 37 die gleichen wie in Fig.2. An das Wegeventil 15 ist eine Leitung 38 angeschlossen, die zu einem Druckgefälleventil 39 führt, das ein bestimmtes Druckgefälle zwischen den Leitungen 38 und 40 einstellt. Das Druckgefälleventil 39 und damit das Druckgefälle, das dieses zwischen den Leitungen 38 und 40 erzeugt, ist mechanisch durch ein Gestänge verstellbar, das durch die gestrichte Linie 41 dargestellt ist. Dieses Gestänge 41 steht mit dem Stellhebel der Pumpe 2 derart in Wirkungsverbindung, daß das in dem Druckgefälleventil 39 eingestellte Druckgefälle der Einstelloge der Pumpe 2 und damit dem Verhältnis zwischen Förderdruck und Drehmoment an der Welle der Pumpe 2 entspricht. Dadurch wird erzielt, daß nicht nur der Druck in der die Energie rückführenden Leitung, sondern auch die Übersetzung dieses Druckes in Drehmoment in der Pumpe 2 bei der Verstellung des Reglers 27 bis 30 berücksichtigt wird.

Bei dem Antriebsaggregat gemäß Fig.6 sind die Teile 2 bis 6,8 bis U, 13 bis 15 und 21 die gleichen wie in F i g. 1 und die Teile 24,27 bis 30 und 37 die gleichen wie in Fig.3. Bei diesem Antriebsaggregat ist an die Leitung 37 eine Steuerleitung 42 angeschlossen, die zu einem Druckgefälleventil 43 führt, das den Druck in der Leitung 44 in einem bestimmten Verhältnis gegenüber dem Druck in der Leitung 42 reduziert, wobei die Größe des Druckgefällcs durch den Druck in der Leitung 45 derart bestimmt wird, daß das Druckgefälle zwischen den Leitungen 42 und 44 um so größer ist, je größer der Druck in der Leitung 45 ist. Das hat zur Folge, daß der Regler 27 bis 30 erst bei einem höheren Druck in der Leitung 37 anspricht und die Pumpe 24 zurückschwenkt, wenn in der L eitung 45 ein höherer Druck herrscht. Damit wird er/Jclt, daß dann, wenn die jeweils mit der Energie rückführenden der Leitungen 3 oder 4 verbundene Zweigleitung 13 oder 14 an die Leitung 45 ein Signal gibt, durch dieses die Energieaufnahmemöglichkeit der Pumpe 24 entsprechend erhöht wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 609 5'

Claims

Patentansprüche:

1. Antriebsaggregat für zwei Verbraucher, die von einer gemeinsamen Primär-Energiequellc mit vorgegebener Leistung über je ein hydrostatisches Getriebe angetrieben werden, von denen mindestens eines einstellbar ist mittels eines seine Leistungsaufnahme begrenzenden Steuerorgans, auf das ein in dem anderen, in geschlossenem Kreislauf arbeitenden Getriebe herrschender Druck einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan (12 bzw. 27, 28) in unbeeinflußtem Normalzustand die Leistungsaufnahme des einstellbaren Getriebes (1, 11 bzw. 24, 11) auf einen unter der Primär-Energiequellenleistung liegenden Normalwert begrenzt, der kleiner ist als die von diesem einstellbaren Getriebe (1,11 bzw. 24,11) und seinem Verbraucher maximal aufnehmbare Leistung und daß der auf das Steuerorgan (12 bzw. 27, 28) einwirkende Druck (in der Leitung 16,26,40,44) des anderen Getriebes (2, 3, 4, 5) aus dessen Leitung (3 bzw. 4) entnommen wird, die bei Bremsbetrieb dieses anderen Getriebes (2, 3, 4, 5) die rückfließende Leistung überträgt, wobei ein Ansteigen dieses Bremsdrucks das einstellbare Getriebe (1, 11 bzw. 24, 11) auf eine seinen Normalwerl übersteigende Leistungsaufnahme verstellt.

2. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan ein einstellbares Druckbegrenzungsventil (12) für die Förderleitung (7) des diesem Steuerorgan zugeordneten Getriebes(l, 11) ist.

3. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Steuerorgan versehene hydrostatische Getriebe eine einstellbare Pumpe (24) aufweist, wobei das Steuerorgan auf die Pumpeneinstellung einwirkt und in unbeeinflußten Normalzustand das Hubvolumen der Pumpe auf einen kleineren als den maximalen Wert begrenzt und bei Ansteigen des auf das Steuerorgan einwirkenden Drucks in dem anderen Getriebe (2,3, 4, 5) eine Einstellung der Pumpe (24) auf größeres Hubvolumen zulaßt.

4. Antriebsaggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerorgan ein Leistungsregler oder Leistungsbegrenzer ist, der einen einerseits vom Förderdruck der Pumpe (24), andererseits von einer Druckfeder (29) beaufschlagten Pumpenstellkolben (28) enthält, auf dessen von der Druckfeder beaufschlagte Seite der Bremsdruck aus der die Leistung zurückführenden Seite des anderen Getriebes (2,3,4,5) einwirkt.

5. Antriebsaggregat nach Anspruch 3, bei dem das in geschlossenem Kreislauf arbeitenden Getriebe mit einer über die Nullförderanlage hinaus verstellbaren Stellpi'mpe versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß an jede der beiden Leitungen (3 und 4) des geschlossenen Kreislaufes je eine Zweigleitung (13, 14) angeschlossen ist, die beide an ein 3/3-Wegeventil (15) angeschlossen sind, das in der fto Neutralstelluhg beide Zweigleitungen (13 und 14) ρ abschließt und in beiden anderen Stellungen je eine ' der Zweigleitungen (13 oder 14) mit der dritten Leitung (16) verbindet und die jeweils andere Zweigleitung (14 oder 13) absperrt, wobei die dritte Leitung (16) zu dem die Druckfeder (29) enthaltenden Raum vor dem Stellkolben (28) führt und daß die Stelleinrichtung für die Stellpumpe (2) und die Stelleinrichtung (21) für das Wegeventil (I5 miteinander gekoppelt sind.

6. Antriebsaggregat nach Anspruch 5, dadurcl gekennzeichnet, daß das Wegeventil 15a) mit einen weiteren, mit einem Druckspeicher (23) verbünde nen Anschluß versehen ist und in der Neutralstellunj die zu dem Druckraum vor dem Stellkolben (28 führende Leitung (16) mit dem Druckspeicher (23 verbindet.

7. Antriebsaggregat nach Anspruch 3, dadurcl gekennzeichnet, daß in der zu dem Steuerorgan (2! bis 30) führenden Leitung ein verstellbares Druckge fälleventil (39,43) angeordnet ist.

8. Antriebsaggregat nach den Ansprüchen 3 und < und einem der Ansprüche 5 oder 7, dadurcl gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung des Druck gefälleventils (39) mit der Stelleinrichtung de Stellpumpe (2) des in geschlossenem Kreislau arbeitenden Getriebes (2,3,4,5) in Verbindung übe Leitung(41)steht(Fig.5).

9. Antriebsaggregat nach den Ansprüchen 3 und < und einem der Ansprüche 5 oder 7, dadurcl gekennzeichnet, daß das Druckgefälleventil (43 hydraulisch verstellbar ist und die Stelldruekleituns (45) des Druckgefälleventils (43) an die jeweils di< Leistung rückführende Leitung (3 oder 4) ange schlossen ist (F ig. 6).