DE1750171B2

DE1750171B2 - FLUSHING DEVICE FOR REVERSIBLE HYDROSTATIC GEARS

Info

Publication number: DE1750171B2
Application number: DE19681750171
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Von Roll AG
Current assignee: Von Roll AG
Priority date: 1967-05-02
Filing date: 1968-04-04
Publication date: 1976-05-20
Also published as: GB1206504A; CH454562A; SE336259B; AT282272B; DE1750171A1; NL6806242A; BE714410A; FR1565059A; US3561214A

Description

Die Erfindung betrifft eine Spüleinrichtung für reversierbare hydrostatische Getriebe, bei denen die jeweilige Niederdruckseite des Getriebes von einer Speisepumpe über ein Speiseventil zur Deckung der Leckverluste und der durch ein Spülventil fließenden Spülmenge beaufschlagi wird, wobei das von der jeweiligen Hochdruckseite des Getriebes gesteuerte Spülventil die jeweilige Niederdruckseite des Getriebes über einen Verbindungskanal mit einem Niederdruck-Druckbegrenzungsventil verbindet, wobei der das Schiuckvermögen des Spülventils übersteigende Rest der Speisemenge über eine direkte Verbindungsleitung und eine zusätzliche Druckbegrenzungseinrichtung abströmen kann.The invention relates to a flushing device for reversible hydrostatic transmissions, in which the respective low pressure side of the transmission from a feed pump via a feed valve to cover the Leakage losses and the flushing volume flowing through a flushing valve is acted upon, with that of the the respective high pressure side of the transmission controlled flush valve the respective low pressure side of the transmission connects via a connecting channel with a low-pressure pressure relief valve, the the The remainder of the feed quantity exceeding the pumping capacity of the flushing valve via a direct connection line and an additional pressure limiting device can flow off.

Bei Spüleinricrüungen der im Oberbegriff des Anspruchs 1 aufgeführten Gattung (DT-AS 11 07 523) wird durch d,\. Speisepumpe Druckflüssigkeit übe: je ein Speiserückschlagventil in die jeweilige Niederdruckseite gefördert. Dies dient zum Ersatz des Leckölverlustes im Getriebe, aber auch zur Erneuerung des umlaufenden Öls. Damit können etwaige Fremdkörper und Lufteinschlüsse aus dem Kreislauf entfernt sowie die öltemperatur in dem zulässigen Temperaturbereich gehalten werden. Die Spülung erfolgt über ein vom Druck auf der Hochdruckseite gesteuertes Ventil, dasIn the case of flushing devices of the genus listed in the preamble of claim 1 (DT-AS 11 07 523), d, \. Feed pump pressure fluid ex: one feed check valve each pumped into the respective low-pressure side. This serves to replace the leakage oil loss in the gearbox, but also to renew the circulating oil. In this way, any foreign bodies and air pockets can be removed from the circuit and the oil temperature can be kept within the permissible temperature range. The flushing takes place via a valve controlled by the pressure on the high pressure side, the

ίο die jeweilige Niederdruckseile öffnet und die von der Pumpe gelieferte Spülmenge abzüglich der Leckverluste über ein Niederdruckventil in das Reservoir der Spülpumpe zurückbleibt. Von dort wird es wieder von der Spülpumpe angesaugt, durch die Druckleitung.ίο the respective low-pressure ropes open and that of the The flush volume delivered minus the leakage losses via a low-pressure valve into the reservoir of the pump Rinsing pump remains behind. From there it is sucked in again by the flushing pump through the pressure line.

gegebenenfalls über Filter und Wärmeaustauscher über das entsprechende als Speiseventil bezeichnete Rückschlagventil auf die Niederdruckseite des Getriebes gefördert. Es handek sich also um einen vollständigen Kreislauf, innerhalb welchem ein partieller Öltausch mit dem Getriebekreislauf stattfindet.possibly through filters and heat exchangers the corresponding check valve, called the feed valve, on the low-pressure side of the gearbox promoted. It is therefore a complete cycle, within which a partial oil exchange is also involved the transmission circuit takes place.

Das erwähnte Spülventil ist mit je einem Anschluß mit den beiden Druckseiten des Getriebes verbunden. Es ist meistens als Schieberventil ausgebildet, schließt in den beiden Endlagen die jeweilige Druckseite und verbindet die Niederdruckseite mit dem von dem Druckbegrenzung! venii! geregelten Ablauf. In der Mittellage, d. h. wenn das Getriebe keine Leistung überträgt, der Primärieil des Getriebes also auf Hubvolumen Null steht, schließt das Spülventil die beiden Verbindungen zum Ablauf oder drosselt sie erheblidi. In beiden Fällen hat dies einen entsprechenden Druckanstieg zur Folge, den man durch ein bei der Spülpumpe angeordnetes Druckbegrenzungsventil begrenzt. Man hai also im Spülkreislauf zwei Druckbegrenzungsventile, von denen aber dasjenige bei der Spülpumpe zur Zweckerfülluitig des Spülkreislaufes auf einen höheren Druck eingestellt werden muß als dasjenige nach dem Spülventil.The flush valve mentioned is connected to each of the two pressure sides of the transmission with one connection. It is mostly designed as a slide valve, closes the respective pressure side and in the two end positions connects the low pressure side with that of the pressure limiter! venii! regulated process. In the Central position, d. H. if the gearbox does not transmit any power, the primary part of the gearbox is on Stroke volume is zero, the flushing valve closes the two connections to the drain or throttles them erheblidi. In both cases there is a corresponding one The result is a rise in pressure, which is limited by a pressure relief valve located at the flushing pump. So you have two pressure relief valves in the flushing circuit, of which, however, the one at the flushing pump for the purpose of filling the flushing circuit a higher pressure must be set than that after the flush valve.

Es ist auch ein Spülkreislauf bekannt, bei dem ein einziges Druckbegrenzungsventil nach dem Spülventil angeordnet ist (DT-AS 11 44 557). Der Schieber des Spülventils wird hierbei aiis Hohlschieber ausgebildei und kann dadurch als Strömungsweg für die Spülpumpenfördermenge von der Mittellage des Spülventils verwendet werden. In den Endlagen des Schiebers wird dieser Weg versperrt, das Spülöl gelangt über das betreffende Speiseventil in die Niederdruckseite und strömt über das Spülventil und das Niederdruckventil ins Reservoir zurück.A flushing circuit is also known in which a single pressure relief valve downstream of the flushing valve is arranged (DT-AS 11 44 557). The slide of the flush valve is designed as a hollow slide and can thereby be used as a flow path for the flushing pump delivery rate from the central position of the flushing valve be used. This path is blocked in the end positions of the slide, the flushing oil reaches the relevant feed valve into the low-pressure side and flows through the flushing valve and the low-pressure valve back to the reservoir.

So vereinfacht durch diese Lösung der Spülkreislauf wird, darf man doch einige erhebliche Nachteile nicht übersehen. Die Verwendung von Strömungswegen im Schieberinnern bedingt große Schieber, wenn man nicht untragbar große Druckverluste in Kauf nehmen will.As much as this solution simplifies the rinsing cycle, there are some significant disadvantages that must not be allowed overlook. The use of flow paths inside the valve requires large valves, if one does not wants to accept unacceptably large pressure losses.

Große Schieber benötigen aber große Verschiebekräfte, so daß die rasche Umsteuerung des Getriebes nicht mehr gewährleistet ist. Sind andererseits solche große Schieber einmal in Bewegung gesetzt, so müssen entsprechend dimensionierte Dämpfungseinrichtungen vorgesehen werden, wenn man eine Beschädigung des Schiebers beim Anhalten vermeiden will.However, large slides require large displacement forces so that the gear cannot be reversed quickly more is guaranteed. On the other hand, once such large slides have been set in motion, they must appropriately dimensioned damping devices are provided if there is damage to the Wants to avoid slide when stopping.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung besteht somit darin, eine Spüleinrichtung der :ingangs genannten Gattung so auszubilden, daß trotz rwendung nur eines einzigen Speisedruckbegren-/ungsventils — für die über das Spülventil abströmende Hüssigkeitsmenge und für die in bestimmten Fällen direkt von der Speisepumpe abströmende Flüssigkeits-The object on which the invention is based is thus to provide a flushing device for the : to be designed in such a way that despite the use of only a single feed pressure relief valve - for the amount of liquid flowing out via the flushing valve and for the in certain cases liquid flowing directly from the feed pump

menge — ein leichtes. ei;"i:a»f. /u d.iii'ip.eüJ«.-·. .\-;>ui\i:!iiii verwendet werden kann.amount - an easy one. ei; "i: a» f. / u d.iii'ip.eüJ «.- ·.. \ -;> ui \ i:! iiii can be used.

Diese Aufgabe wird bei einein Getriebe der eingangs genannten Gattung durch die im Kennzeichen des Anspruchs aufgeführten Merkmale gelöst.This task is carried out in the case of a transmission mentioned genus solved by the features listed in the characterizing part of the claim.

Es ist bereits bekannt, Druckbegren.iungsveniile mit zwei Steuerkanten auszubilden, die beide in einer Extremlage des Ventils geöffnet sind (FR-PS 13 98 232). Es handelt sich dabei jedoch um ein fremdgesteuertes Überströmventil zwischen der Hochdruck- t:nd der S'iederdruckleitung eines hydrostatischen Getriebes, das nach Verbindung eier Hochdruck- und der Niederdruckleitung diese beiden Leitungen noch zusätzlich mit einem drucklosen Abfluß verbindet.It is already known to use pressure limiting valves to form two control edges, both of which are open in one extreme position of the valve (FR-PS 13 98 232). It is, however, an externally controlled overflow valve between the high pressure t: nd the Low-pressure line of a hydrostatic transmission, after connecting a high-pressure and low-pressure line, these two lines are also added connects to an unpressurized drain.

Weiterhin ist si allgemein bekannt. Druckbegrenzungsventile über ein Vorsteuerventil zu betätigen (US-PS 29 51 829 und 32 43 959).Furthermore, si is well known. To operate pressure relief valves via a pilot valve (US-PS 29 51 829 and 32 43 959).

Durch die Erfindung wird erreicht, daß unabhängig vom Betriebszustand, d. h. bei Leerlauf und unter Last, der Speisedruck auf einem konstanten, für den Betrieb des hydrostatischen Getriebes erforderlichen Wert gehalten werden kann.The invention achieves that regardless of the operating state, i. H. at idle and under load, the feed pressure at a constant value required for the operation of the hydrostatic transmission can be held.

Vorteilhafte Weiterbildungen in der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgeführt. Durch das Merkmal des Anspruchs 2 wird erreicht, daß ein Teil der Stirnfläche des Spülventil-Kolbens für weitere Steuerzwecke reserviert werden kann, während durch das Merkmal des Unteranspruches 3 die dauernde Aufrechterhaltung des Hochdrucks auf beiden Seiten des Spülventils unabhängig von der jeweiligen Druckseite erreicht wird, so daß dieser Druck z. B. zur Steuerung von weiteren Hydrogeräten verwendet werden kann. Durch das Merkmal des Anspruchs 4 wird eine hydraulische Dämpfung des Spülventil-Kolbens kurz or Erreichen der Endlage erreicht. Die hierzu \ erwendeten Dämpfungsvorsprünge sind bei Schubkolbenantrieben bekannt (DT-AS 10 89 235).Advantageous developments in the invention are listed in the subclaims. By the feature of claim 2 is achieved that part of the end face of the flush valve piston for further control purposes can be reserved, while the permanent maintenance by the feature of dependent claim 3 the high pressure on both sides of the flush valve regardless of the respective pressure side is achieved so that this pressure z. B. can be used to control other hydraulic devices. The feature of claim 4 makes hydraulic damping of the flushing valve piston short reached before the end position is reached. The damping projections used for this purpose are in the case of thrust piston drives known (DT-AS 10 89 235).

Die Frfindiing ist in der Zeichnung in einem uisführungsbeispiel dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigtThe springtime is shown in the drawing in an exemplary embodiment and is described below. It shows

Fig. 1 die Spüleinrichtung teilweise im Schnitt und teilweise in symbolischer Darstellung,1 shows the flushing device partly in section and partly in symbolic representation,

F i g. 2 den Spülschieber und das Druckbegrenzungsventil in Nullstellung des Spülschiebers teilweise im Schnitt.F i g. 2 the flushing slide and the pressure relief valve in the zero position of the flushing slide partially in Cut.

F i g. 3 einen Schnitt durch den Spülschieberkolben.F i g. 3 shows a section through the flushing slide piston.

In Fig. 1 stellt 1 eine von einer nichtgezeichneten Kraftmaschine angetriebene verstellbare Primäreinheit und 2 eine feste, eine nichtgezeichnete Arbeitsmaschine antreibende Sekundäreinheit eines hydrostatischen Getriebes dar. Der Spülkreislauf des hydrostatischen Getriebes umfaßt eine Konstantpumpe 3, die von der gleichen Kraftmaschine wie die Primäreinheit 1 oder jetrennt angetrieben werden kann, zwei ais Rückschlagventile ausgebildete Speiseventile 4' und 4", ein über Zuleitungen 5' und 5" an die Druckseiten angeschlossenes Spülventil 6 mit einem über die Verbindung 7 nachgeschalteten Druckbegrenzungsven til 8, von wo das öl über eine Leitung 9 in ein ReservoirIn Fig. 1, 1 represents one of an undrawn one Power machine driven adjustable primary unit and 2 a fixed, one not shown working machine driving secondary unit of a hydrostatic transmission. The scavenging circuit of the hydrostatic Transmission includes a fixed displacement pump 3, which is from the same engine as the primary unit 1 or Can be driven separately, two non-return valves trained feed valves 4 'and 4 ", one via feed lines 5' and 5" on the pressure sides connected flushing valve 6 with a pressure limiting valve connected downstream via connection 7 til 8, from where the oil via a line 9 into a reservoir

10, das mit demjenigen unter der Spülpumpe 3 identisch ist. zurückströmt. Dazu besieht eine besondere Leitung10, which is identical to that under the wash pump 3. flows back. A special line is provided for this purpose

11, über die die Spülpumpe 3 das Druckbegrenzungsventil 8 beaufschlagt.11, via which the flushing pump 3 controls the pressure relief valve 8 applied.

Das Spülventil 6 besteht aus ei nc pi mit einen Kann! )2" längs durchbohrten Kolbenschieber 12, ler 't· Λ?γ SiittuipjrtiL- 3 Austragungen 12' ( F i g. 3) und an beiden Enden einen zylindrischen Ansatz 13 von kleinerem Durchmesser als die Mittcipartie enthält. In Kammern 14' und 14" befindet sich je eine Feder 15, die einen durchbohrten Federteller 16 an einen Vorsprung 17 preßt.The flush valve 6 consists of a nc pi with a can! ) 2 "longitudinally pierced piston valve 12, ler 't · Λ? Γ SiittuipjrtiL- 3 discharges 12' (Fig. 3) and at both ends a cylindrical extension 13 of smaller diameter than the middle section. In chambers 14 'and 14 "There is a spring 15 each, which presses a pierced spring plate 16 against a projection 17.

Der Spülschieber arbeitet wie folgt: In der Null- bzw. Mittellage ( F i g. 2) ist der Druck in beiden Druckleitungen und damit in den Zuleitungen 5' und 5" gleich SteigtThe flushing slide works as follows: In the zero resp. The middle position (FIG. 2) is the pressure in both pressure lines and thus rises equally in the supply lines 5 'and 5 "

ίο der Druck in der oberen Leitung, so wird der Kolben 12 in die untere Endlage gedrückt (Fig. 1) und öffnet die untere Druckleitung über Zuleitung 5' in die Verbindungίο the pressure in the upper line, the piston 12 pressed into the lower end position (Fig. 1) and opens the lower pressure line via supply line 5 'into the connection

Der zylindrische Ansatz 13 wird dabei in die Kammer 14' gedrückt und hebt hierbei Feder 15 und FedertellerThe cylindrical extension 13 is pressed into the chamber 14 'and lifts the spring 15 and spring plate

16 an. In der Endphase bildet sich zw ischen Vorsprung16 at. In the final phase, a lead is formed

17 und der Stirnseite des Kolbens 12 eine Kammei, aus der das öl nur gedrosselt abfließen kann und so als eine wirkungsvolle Dämpfungseinrichtung wirkt. Letztere wird noch dadurch unterstützt, daß der Hochdruck durch die Längsbohrung 12" des Kolbens 12 hindurch auf die Gegenseite gelangt und dort einen Druck aufbaut, der den Kolben beinahe im Gleichgewicht hält. Da dieser Druckaufbau erst gegen Schluß des Hubes des Kolbens 12 auftritt, wird die rasche Umsteuerung des Kolbens 12 nicht behindert. Diese Kombination von Drossel- und Druckdämpfung ist für das schnelle Anhalten des Kolbens wesentlich. Sobald der Druck wieder fällt, drückt die Feder den Kolben wieder in die Mittellage und die Zuleitung 5' und 5" werden abgesperrt (Fig.2). Mit HD ist in Fig. 1 eine Druckentnahme aus der Kammer 14' angedeutet.17 and the end face of the piston 12 a chamber from which the oil can only flow in a restricted manner and thus acts as an effective damping device. The latter is further assisted by the fact that the high pressure reaches the opposite side through the longitudinal bore 12 ″ of the piston 12 and there builds up a pressure which almost keeps the piston in equilibrium does not hinder the rapid reversal of the piston 12. This combination of throttle and pressure damping is essential for the rapid stopping of the piston. As soon as the pressure drops again, the spring pushes the piston back into the middle position and the supply lines 5 'and 5 "are shut off (Fig. 2). With HD in Fig. 1, a pressure extraction from the chamber 14 'is indicated.

Die Spülpumpe 3 fördert aber weiter über Leitung 11 an die Unterseite eines mit einer weichen Feder 18'However, the flushing pump 3 continues to deliver via line 11 to the underside of a with a soft spring 18 '

3_S versehenn Kolbens 18. Der Druck geht durch den hohlgebohrten Kolben 18 über eine Drosselstelle 19 bis zu einem Kegelventil 20, das von einer Feder 21 belastet ist. Öffnet der Druck das Kegelventil 20 und läßt das Öl durch Kanal 20' abfließen, so wird wegen der3 _S provided piston 18. The pressure goes through the hollow bored piston 18 via a throttle point 19 to a cone valve 20, which is loaded by a spring 21. If the pressure opens the cone valve 20 and allows the oil to flow out through channel 20 ', then because of the

^₀ Drosselstelle 19 der Druck unter dem Kegelventil 20 sinken und der Kolben 18 öffnet eine Steuerkante 22' und das Öl kann ins Reservoir 10 abfließen. Eine Steuerkante 22" öffnet ebenfalls den Ablauf, aber wegen der Mittellage des Kolbens 12 findet kein Abfluß^ ₀ throttle point 19, the pressure under the cone valve 20 drops and the piston 18 opens a control edge 22 'and the oil can flow into the reservoir 10. A control edge 22 "also opens the drain, but because of the central position of the piston 12 there is no drain

^₅ statt. Befindet sich der Kolben 12 dagegen in einer der beiden Endlagen (Fig. 1), so findet der Abfluß an der Steuerkante 22" statt, während die Steuerkante 22' schließt und durch die Leitung 11 nur die für das Kegelventil 20 notwendige ölmenge zufließt. Man hat damit die gesamte Fördermenge der Spülpumpe 3, mit Ausnahme des verschwindend geringen Anteils für das Kegelventil 20, für die Spülung des Hauptkreislaufs zur Verfügung.^ ₅ instead. If, on the other hand, the piston 12 is in one of the two end positions (FIG. 1), the outflow takes place at the control edge 22 ″, while the control edge 22 'closes and only the amount of oil required for the cone valve 20 flows in through the line 11 thus has the entire delivery rate of the flushing pump 3, with the exception of the negligibly small portion for the cone valve 20, available for flushing the main circuit.

Die beschriebene Spüleinrichtung genügt den höch-The flushing device described is sufficient for the highest

jj sten Ansprüchen hinsichtlich Raschheit der Umsteuerung, Verschleißfreiheit, einerseits wegen genügend großer Kanäle trotz kleinster Kolbenmasse und andererseits wegen äußerst wirksamer Dämpfung.
Der Kolben 12 braucht in der Mittellage nichtjj most demands in terms of speed of reversal, freedom from wear, on the one hand because of sufficiently large channels despite the smallest piston mass and on the other hand because of extremely effective damping.
The piston 12 does not need in the central position

J₃₀ vollständig zu dichten, sondern es ist auch ein gedrosselter Durchfluß erlaubt. Trotzdem ist auch in d'?sem Fall die S»eu?rkante 23' wirksam, da der g^rößere Olstrorn ober die leitung 11 abfließ·. während der '\bflu!? durch rli? Vo-N^ung 7 mit geringerem Druck J ₃₀ to be sealed completely, but a restricted flow is also allowed. Nevertheless, even in d '? Sem case, the S »eu? Rkante 23' effective because the g ^r ößere Olstrorn above the line 11 abfließ ·. during the '\ bflu !? by rli? Vo-N ^ ung 7 with less pressure

_llt erfolgt, als dem SnoKedrvck entspricht. _llt occurs as corresponds to the SnoKedrvck.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Flushing device for reversible hydrostatic Gearboxes in which the respective low-pressure side of the gearbox is supplied by a feed pump via a Feed valve to cover the leakage losses and the flushing amount flowing out through a flushing valve acted upon the flushing valve controlled by the respective high pressure side of the transmission the respective low-pressure side of the gearbox via a connecting channel with a low-pressure pressure relief valve connects, the rest of the feed quantity exceeding the swallowing capacity of the flushing valve via a direct connection line and an additional pressure limiting device can flow off, characterized in that that the low pressure relief valve (8) one, piloted by a pilot valve (20, 21), with two control tubes (22 '. 22 ") provided closing piston (! 8), the connecting channel (7) to the first control edge 22 ") of the closing cup closed by the flush valve (6) in its central position or in both of its Extreme positions is open and the pilot valve and the second control edge (22 ') via the direct The connection line (11) of the feed pump (3) is acted upon and represent the additional pressure relief device.

2. Flushing device according to claim 1, characterized in that to open and close the Connecting channel (7) the flushing valve (6) is acted upon at a pressure surface which is smaller than that is the circular area determined by the flushing valve piston diameter.

3. Flushing device according to claim 2, characterized in that the pressure surface of the flushing valve (6) represents the circular piston area reduced by a cylindrical extension (13), which also after Pressurization of the approach by forming a counterpressure surface by means of a longitudinal bore (12 ") remains effective in the flushing valve.

4. Flushing device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the flushing valve (6) after opening the connecting channel (7) with the frontal part of the piston (12) and a Projection (17) of the housing a space with a throttle column for the purpose of achieving damping of the Flush valve forms.