DE1750859A1 - Steuervorrichtung zur Steuerung der von hydrostatischen Getrieben uebertragenen Energie - Google Patents

Steuervorrichtung zur Steuerung der von hydrostatischen Getrieben uebertragenen Energie

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DE1750859A1
DE1750859A1 DE19681750859 DE1750859A DE1750859A1 DE 1750859 A1 DE1750859 A1 DE 1750859A1 DE 19681750859 DE19681750859 DE 19681750859 DE 1750859 A DE1750859 A DE 1750859A DE 1750859 A1 DE1750859 A1 DE 1750859A1
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Description

PATENTANWÄLTE 8902 augsburggöggingen, den 11 „Juni 1968
v. Eidiendorff- Straße 10
DR. ING. E. LIEBAU UnserZeichen Dr.tb/p AZ E 7H5
(Bei Ruckantwort bitte angeben) —_«.«. — ._.
DiPLiNG. G. LIEBAU 1750859
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Eaton YaIe & Towne, Inc., 100 Erieview Plaza, Cleveland, Ohio, Ver. St. v. A.
Steuervorrichtung zur Steuerung der von hydrostatischen Getrieben übertragenen Energie
Die Erfindun/'; "bezieht sich auf hydrostatische Getriebe und insbesondere auf eine Steuervorrichtung zur Steuerung der von ihnen übertragenen Energie.
Die bekannten Getriebe weisen eine kippbare Kopfmotoreinheit und eine kippbare Kopfpurapeneinheit auf, die hydraulisch verbunden sind. Die Pumpeneinheit ist durch eine Antriebswelle — wie z.B. die Antriebswelle einer Masohine — angetrieben und überträgt Druckmittel zur Motoreinheit, Die Motoreinhoit wird duroh das Druckmittel angetrieben und treibt eine Abtriebswelle an, die
beispielsweise 109818/0657
beispielsweise mit den Hinterrädern eines Traktors verbunden sein kann. Das Kraft- und Drehzahlverhältnis des Gebriebes kann durch die Steuerung des Antriebs- oder Übersetzungsverhältnisses des Getriebes geregelt werden. Ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis kann durch die Änderung der Relativstellungen der kippbaren Kopfteile entsprechend bekannten Arbeitsweisen hergestellt werden.
Die hydrostatischen Getriebe sind für eine spezifizierte maximale Eingangsenergie oder aufgenommene Kraftleistung ausgelegt. Werden sie so verwendet, bleibt die Energie oder das Drehmoment, das von der Motoreinheit erzeugt werden, innerhalb sicherer Grenzen, ,so daß die Getriebebestandteile nicht überbeansprucht werden, wenn das maximale Übersetzungsverhältnis zwischen den kippbaren Kopfteilen der Einheiten hergestellt ist. Für gewisse Verwendungszwecke werden jedoch die Getriebe durch eine Maschine oder einen Motor angetrieben, der Energie liefern kann, die das Eingangsenergievermögen des Getriebes übersteigt. Um das Getriebe zu sohonen, ist es notwendig, das Getriebe so zu steuern, daß seine Bestandteile nicht überbeansprucht werden.
Demgemäß ist ein wichtiges Ziel der vorliegenden Erfindung die Sohaffung eines neuartigen und verbesserten hydrostatischen Getriebes, bei welchem Mittel zur Steuerung der Relativ-
stellungen 109818/ÖßS7
Stellungen der kippbaren Kopfteile der Pumpen- und Motoreinheiten vorgesehen sind, um dadurch das Übersetzungsverhältnis zwischen ihnen zu steuern, so daß die übertragene Kraft innerhalb der für das Getriebe ausgelegten Grenzen verbleibt.
Das Ziel der Erfindung ist ferner die Schaffung eines neuartigen und verbesserten hydrostatischen Getriebes der oben erwähnten Art, bei welchem das Übersetzungsverhältnis in Abhängigkeit vom Druckmitteldruck des Getriebes gesteuert wird.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist ferner die Schaffung eines neuartigen und verbesserten hydrostatischen Getriebes, bei welchem das Übersetzungsverhältnis zwischen den Pumpen- und Motoreinheiten durch eine Hebel- oder Gestängeanordnung verändert wird, welche die Relativstellungen der kippbaren Kopfteile der Pumpen- und Motoreinheiten ändert, wobei eine überlagerte Steuervorrichtung zum Wechseln des durch das Gestänge hergestellten Übersetzungsverhältnisses betätigbar ist, wenn das hergestellte Übersetzungsverhältnis eine übermäßige Ausgangsenergieleistung liefern würde.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist ferner die Schaffung eines neuartigen und verbesserten hydrostatischen Getriebes mit Steuermitteln einschließlich eines vom Druckmitteldruck abhängigen Bauteils, das zur Erzielung der Bewegung der Pumpen-
1Ö9818/0S57 —
und Motoreinheiten vom Betätigungsgestänge ausgekuppelt und zum Schalten bzw. Verschieben des Gestänges und zur Verände-, rung der Relativstellungen der Pumpen- und Motoreinheiten nit dem Gestänge eingekuppelt wird, wenn der Druckmitteldruck des Getriebes die Vorspannung des auf Druck ansprechenden Bauteils überschreitet.
W Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist ferner die Schaffung eines neuartigen und verbesserten hydrostatischen Getriebes der oben erwähnten Art, bei welchem eine hin- und hergehende Krafteinrichtung das Betätigungsgestänge schaltet und mit ihm so verbunden ist, daß das vom Druckmitteldruck abhängige Glied das Betätigungsgestänge schalten kann, ohne die hin- und hergehende Krafteinrichtung zu bewegen.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist ferner die Schaffung ψ einer neuartigen und verbesserten Vorrichtung zur Steuerung des Übersetzungsverhältnisses eines hydraulischen Getriebes und zur Veränderung der Relativstellungen der kippbaren Kopfeinheiten der Pump· und dee Motors zur Erzielung eines niedrigeren Übersetzungsverhältnisses für den Fall, daß sioh die das Getriebe antreibende Maschine einem Abwürgezustand . nähert, um damit ein Abwürgen der Maschine zu verhindern.
Das Ziel der Erfindung ist ferner die Schaffung einer neu» artigen und verbesserten Vorrichtung zur Steuerung der Aus-
109818/0657 ganwnergl·
gangsenergie eines hydraulischen Getrieftes der oben erwähnten Art, bei welchem die das Abwürgen verhindernde Vorrichtung ein Ventil aufweist, das in Abhängigkeit von einem Zustand betätigbar ist, der sich dem Abwürgen des Motors nähert, um die durch den Druckmitteldruck auf eine Kolbenstange ausgeübte Kraft zu erhöhen, so daß sich die Kolbenstange aus ihrem Zylinder bewegt und mit dem Betätigungsgestänge zur Erzielung einer Veränderung der Stellung ^ der Pumpen- und Motoreinheiten zur Erzielung eines niedrigeren Übersetzungsverhältnisses gekuppelt wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erhellen dem Fachmann aus der nachfolgenden eingehenden Beschreibung einiger bevorzugter erfindungsgemäßer Ausführungsformen anhand der beigefügten Zeichnungen; darin zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines erfindungsgemäßen Getriebes; ™
Fig. 2 eine Ansicht eines Teils des in Fig. 1 gezeigten Getriebes im vergrößerten Maßstab;
Fig. 3 eine der in Pig. 2 gezeigten ähnliche Ansicht der Teile in verschiedenen Stellungen;
Fig. 4 eine Ansicht eines Teils des in Fig. 2 gezeigten Getriebes; und
Fig. 5 eine Teilansicht einer anderen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. 109818/055
Die
Die vorliegende Erfindung schafft eine verhältnismäßig einfache, aber leistungsfähige Vorrichtung zur Steuerung der durch ein hydraulisches Getriebe übertragenen Energie. Bei der dargestellten Ausführungsform wird die Steuerung duroh ein auf den hydraulischen Druck ansprechendes Glied durchgeführt, das ein sicheres Obersetzungsverhältnis zwischen der Pumpe und dem Motor des hydrostatischen Ge- ^ triebes durch Veränderung der Relativstellung der Pumpe und des Motors gewährleistet. Das auf Druck ansprechende Glied wird duroh die Druokmitteldruokausgangslelstung der Pumpe gesteuert.
Die Erfindung findet vorzugsweise bei einem hydrostatischen Getriebe 10 Verwendung, das in Fig. 1 gezeigt ist. Das Getriebe 10 weist eine Pumpe 12 auf, die zum Antreiben eines Motors H hydraulisch mit ihm verbunden ist. Die Pompe 12 ist durch einen Motor oder eine Maschine angetrieben, wie z.B. der Motor eines Traktors oder eines anderen fahrzeuges. Der Antrieb vom Motor wird auf die Pumpe durch die Antriebswelle 16 übertragen. Die Antriebswelle 16 treibt die Pumpe an, die ein hydraulisches Druckmittel zum Antreiben des Motors 14 liefert..Der Motor 14 1st mit einer Abtriebswelle 18 antriebemäßig verbunden, die z.B. mit der hinteren Antriebsaohse eines Fahrzeuges — wie z.B. eines Traktors — verbunden sein kann.
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Die Pumpe 12 und der Motor 14 haben je einen kippbaren Kopf 12a bzw. 14a, die um die Aohse der Drehzapfen 20 bzw. 22 drehbar sind. BLe Pumpe 12 und der Motor 14 sind duroh zwei Verbindungsglieder 24 mechanisch und hydraulisch miteinander verbunden. Jedes Verbindungsglied 24 ist an seinen Enden gelenkig mit Drehzapfen 26 und 28 verbunden, die vom kippbaren Kopf 12a bzw. 14a getragen sind.
Die Pumpe 12 und der Motor 14 sind in ihrer Konstruktion ähnlich und werden hier nicht in Einzelheiten beschrieben, da sie an sich kein Bestandteil der vorliegenden Erfindung sind. Betreffs Einzelheiten der Konstruktion und Arbeitsweise der Pumpe 12 und des Motors 14 wird auf die USA-Patentschriften Hr. 3 143 859 (Thoma) und Nr. 3 142 964 (Thoma u.A.) hingewiesen. Pur die Zwecke der vorliegenden Erfindung genügt eine kurze Beschreibung der Konstruktion und Arbeitsweise der Pumpe und des Motors. Die Pumpe und der Motor weisen je ein ä axial befestigtes drehbares Glied oder einen solchen Antriebsflansch auf. Der Antrieb sfl an sch der Pumpe 12 ist durch die Eingangs- bzw. Antriebswelle 16 angetrieben und der Antriebsflansch des Motors 14 ist mit der Ausgangs- bzw. Abtriebswelle 18 antriebemäßig verbunden, um einen Antrieb auf sie zu übertragen« Bio kippbaren Pumpen- und Motorköpfe 12a und 14a sind in besag auf ihre Antriebsflansche kippbar oder verschwenkbar angeordnet, wobei sie je ein Gehäuse aufweisen,
das
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das einen Dreheylinderblook, eine Drehantriebθeinrichtung itwieohen dem Antriebeflansoh und dem Zylinderblock und Kolben aufweist, die in Zylinder des Zylinderblocks zur Ausführung einer hin- und hergehenden Bewegung angeordnet sind.
Der Kippwinkel der Köpfe 12a und Ha, d.h. der durch die Überschneidung der Drehachse des Zylinderblocks mit der Drehachse des Antriebsflansches gebildete Winkel bestimmt den wirksamen Hub der Kolben in ihren Zylindern, und das Verhältnis der Verschiebung des Pumpenkopfes 12a in bezug auf die Verschiebung des Motorkopfes 14a bestimmt die übertragene Drehzahl bzw. das übertragene Drehmoment.
Die Pumpe und der Motor werden durch eine Betätigungseinrichtung 30 zur Schaffung unterschiedlicher Energie- und Geschwindigkeitsverhältnisse oder Kraft- und Drehzahlver- W hältnisse für das Getriebe bzw. die Kraftübertragungseinrichtung gleichzeitig in unterschiedliche Relativwinkelstellungen gekippt. Die Betätigungseinrichtung 30 weist einen hydraulischen Motor 31 und Verbindungsmittel 32 auf, die den Pumpenkopf 12a mit dem hydraulischen Motor 31 verbinden. Die Betätigungseinrichtung 30 hat die Funktion, den Pumpenkopf 12a um die Achse des Zapfens 20 zu verschwenken und erzeugt eine entsprechende Verschwenkung des Motorkopfes 14a um die Achse des Zapfens 22 vermittels der Verbindungsglieder 109818/0557
glieder 24. Der Motor 31 weist einen Zylinder 33 auf, der im Gehäuse des Getrieftes angeordnet ist, sowie eine Kolbenstange 34. Me Kolbenstange 34 gleitet entlang einer Stange 36, die während der Bewegung am Gehäuse gestützt ist, und an ihrer Unterseite mit den Verbindungsinittein 32 verbunden ist. Die Verbindungsmittel 32 weisen einen Hebel 38 auf, der an seinem Oberende durch die Verbindungsmittel 40 gelenkig mit der Kolbenstange 34 verbunden ist, während er an seinem unteren Ende mit dem Gehäuse des Pumpenkopfes 12a durch einen Zapfen 42 gelenkig verbunden ist.
Die Ruhestellung des Getriebes ist durch die Relativstellungen des Pumpenkopfes 12a und des Motorkopfes 14a in Fig. 1 gezeigt. In der Ruhestellung ist der kippbare Purapenkopf 12a und insbesondere die Drehachse des darin befindlichen Zylinderblocks zur Achse der Antriebswelle 16 koaxial, und ohne Pumpenkippwinkel. Wenn sich der Pumpenkopf 12ain seiner
Ruhestellung befindet, stellen die Verbindungs3tangen 24
den Motorkopf 14a in seine Stellung maximaler Verschiebung ein. Lediglich zum Zwecke der Veranschaulichung wird angenommen, daß infolge der Aufwärtsbewegung des Pumpenkopfes 12a aus seiner Ruhe- oder Nullstellung, der Motor 14 die
Welle 18 in einer Drehrichtung antreibt, in welcher das Fahrzeug vorwärts bewegt wird, wogegen die Abwärtsbewegung die Rückwärtsbev/egung des Fahrzeuges herbeiführt. KIr die Vor-
wärtsfahrt 109818/0557
BAD ORDINAL
wärtsfahrt des Fahrzeuges bewegt die Bedienungsperson einen Handhebel 43, der zweckmäßigerweiae am Fahrerstand des Fahrzeuges angebracht ist. Der Hebel 43 ist mit einem geeigneten Ventil, wie z.B. einem Spulenventil 44, arbeitsmäßig verbunden, das die Strömung des Druckmittels aus einer Pumpe 45 zu einer Seite des Kolbens des hydraulischen Betätigungsmotors 31 sowie die Rückströmung des Druckmittels von der anderen Seite des Kolbens zu einem mit der Pumpe 45 hydraulisch verbundenen Druckmittelsumpf steuert.
Bei seiner Bewegung in einer Richtung führt der Hebel 43 die Betätigung des Betätigungsmittels 30 herbei und somit eine Aufwärtsbewegung des kippbaren Pumpenkopfes 12a, der den Kopf 12a aus der Nullwinkelverschiebung in bezug auf die Achse des Pumpenantriebsflansches und der Welle 16 bewegt und die Kolben dazu bringt, innerhalb des Pumpenzylinderblooks hin- und herzugleiten. Infolge der Kolbenbewegung innerhalb des Zylinderblocks wird unter Druck stehendes Medium bzw. Druckmittel durch die Druckmittelleitung in einem der Verbindungsglieder 24 dem Motorkopf 14a zugeführt. Die Aufwärtabewegung des Pumpenkopfes 12a erzeugt auch eine entsprechende Aufwärtsbewegung des Motorkopfes 14a um die Achse des Zapfens 22 in Richtung auf seine Null- oder Ruhestellung, wodurch der Verschiebungswinkel des Motorkopfes Ha vermindert wird.
Das .AD WOlNAL
Das Fahrzeug kann in Rückwärtsrichtung gefahren werden, indem der Hebel 43 in die entgegengesetzte Richtung bewegt wird, wodurch die Betätigungseinrichtung 30 wirkβ au wird und den Pumpenkopf 12a aus seiner Ruhestellung nach unten bewegt. Es leuchtet ein, daß eich mit der Vergrößerung des Verschiebungswinkels des Puppenkopf es 12a der Versohiebungswinkel des Motorkopfes 14a verringert und umgekehrt. Durch Veränderung der Relativwinkelstellungen zwischen den kippbaren Köpfen 12a und 14a kann das Energie- und Drehzahlverhältnis zwischen der Pumpe und dem Hotor durch Änderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes verändert werden. Das Übersetzungsverhältnis vergrößert sich mit der Vergrößerung der Verschiebung der Pumpe 12 und mit der Verringerung der Verschiebung des Motors 14, und daa Überset Zungsverhältnis verringert sich mit der Verringerung der Verschiebung der Pumpe 12 und der Vergrößerung der Verschiebung des Motors 14.
Die Getriebe der oben beschriebenen Art sind für eine spezifische maximal aufgenommene Leistung oder Eingangsenergie ausgelegt bzw. bestimmt; überschreitet die dem Getriebe zugeführte Eingangsenergie den maximalen Wert, werden die Getriebebestandteile überbeansprucht und können beschädigt werden. Es gibt gewisse Situationen, in welchen das Getriebe durch einen Fahrzeugmotor oder dgl. angetrieben
ist
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ist, der imstande ist, Eingangsenergie dem Getriebe über die maximale spezifische Eingangsenergie hinaus zuzuführen, für welche das Getriebe vorgesehen ist·
Die vorliegende Erfindung schafft Mittel zur Steuerung der Kraftübertragung des Getriebes zur Verhinderung einer Überbeanspruchung der Getriebeteile. Bei der in Fig. 1 -
φ dargestellten Ausführungsform weist die Steuereinrichtung Mittel 48 auf, die auf Druckmitteldruck ansprechen und als überlagerte Steuerung zur Veränderung des erreichten Antriebs- oder Übersetzungsverhältnisses in ein niedrigeres Übersetzungsverhältnis wirken, wenn das hergestellte Übersetzungsverhältnis für eine festgelegte Eingangsenergie übergroß wird. Die auf Druckmitteldruck ansprechenden Mittel 48 weisen einen Zylinder 50 auf, der auf beliebige, geeignete Weise gestützt sein kann, z.B. auf dem Gehäuse des fest-
| stehenden Teils der Pumpe,sowie eine Kolbenstange. Die Kolbenstange 54 hat vorzugsweise einen abgerundeten Vorsprung 54a, der eine Kante 38a des Hebels 38 ergreifen und den Hebel in verschiedene ArbeiteStellungen verschieben kann. Die Kolbenstange 54 ist normalerweise oder in der Ruhestellung durch eine geeignete vorgespannte Feder 56 vom " Hebel 38 weggehalten. Wechsel- oder wahlweise kann auch eine Reihe Federn zur Erzielung eines veränderlichen Verhältnisses oder einer veränderlichen Geschwindigkeit verwendet werden, um ειη die konstante Pferdestärkenkurve näher
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heranzukommen. Die Feder 56 ist im Zylinder 50 angeordnet, um zwischen einem Ende des Zylinders 50 und einer Seite des Kolbens und zum Bewegen des Kolbens und der Kolbenstange in Richtung auf das andere Ende des Zylinders zu v/irken. Die Kolbenstange 54 wird durch die von der Pumpe 12 abgegebene Druckmitteldruckleistung in entgegengesetzter Richtung zum Hebel 38 hin bewegt. Der Druckmitteldruck zum Betätigen des Motors 48 wird aus einem Hohlraum ™ im Motorblock durch eine biegsame leitung 57 und der 'Verbindungsleitung 58 im Zylinder 50 dem letzteren zugeführt.
Bei einer Arbeitsweise mit niedrigen Eingangsenergieleistungen zum Getriebe reicht der durch die Leitung 57 dem Zylinder zugeführte Druckmitteldruck im Motorblock nicht aus, die Kraft oder den Widerstand der Feder 56 zu überwinden. Als Ergebnis wird die Kolbenstange 54 außer Eingriff mit dem Hebel 38 gehalten, wie in Fig. 2 gezeigt, und die durch die f Bedienungsperson erfolgte Einstellung des Hebels 43 steuert oder regelt das Antriebs- oder Übersetzungsverhältnis der Kraftübertragungseinrichtung bzw. des Getriebes, Mit der Vergrößerung der durch die Welle 16 der Pumpe 12 zugeführten Energie vergrößert sich auch die Druckmitteldruckausgangsleistung der Pumpe 12. Bei einer vorbestimmten Eingangsenergie überwindet dieser Druck die Kraft der Feder 56 und bewegt die Kolbenstange 54 nach außen vom Zylinder 50 und
in 109818/0557
_ 14 —'
In Eingriff mit der Kante 38a des Hebels 38. Sie Bewegung der Kolbenstange 54 reicht aus, den Hebel 38 entgegen dem Uhrzeigersinn zu verschieben, wie aus den Zeichnungen ersichtlich, woduroh der Pumpenkopf 12a aus der in Pig. 2 gezeigten in die in Fig. 3 gezeigte Stellung nach unten bewegt wird. Die Abwärtsbewegung des Pumpenkopfes aus einer in Fig. 2 dargestellten in die in Fig. 1 dargestellte NuIl- oder Ruhe- bzw. Neutralstellung der Pumpe führt eine entspreohende Bewegung des Motorkopfes herbei und vergrößert die Druckausgangsleistung der Pumpe 12, während das Obersetzungsverhältnis des Getriebes verkleinert wird. Dieser Druckanstieg wird dem Zylinder 50 vermittelt und wirkt auf die Kolbenstange 54- derart, daß sie fortfährt, sich zu bewegen, bis sie angehalten wird, wenn der abgesetzte oder abgestufte Abschnitt 54b der Stange 54 mit der End- oder Stirnwand des Zylinders 50 in Anlage kommt, wie in Fig. 3 gezeigt. Somit stellt die Kolbenstange 54 ein Übersetzungsverhältnis her, welches das Getriebe gegen Überbeanspruohung schützt, wenn die dea Getriebe zugeführte Eingangsenergie das vorgegebene maximale Aufnahmevermögen des Getriebes überschreitet.
Die Kolbenstange 54 hält den Eingriff mit dea Hebel 38 aufrecht und verhindert die Bewegung des Hebels 38 durch die Betätigungseinrichtung 30 in eine Stellung, in welcher ein höheres Übersetzungsverhältnis entstehen würde, bis die der
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Pumpe 12 zugeführte Eingangsenergie vermindert wird. Die Verminderung der Eingangsenergie auf eine betriebssichere Höhe verringert die Druckmitteldruckausgangsleistung der Pumpe und gestattet der Feder 56 den Kolben 54 außer Eingriff mit de« Hebel 38 zu bewegen. Die Vorspannung der Feder ' 56 bestimmt den Druckmitteldruck, bei welchem die Kolbenstange 54 sich zu bewegen beginnt, und der Grad, bis zu welchem die Kolbenstange 54 den Hebel 38 verschiebt, ist durch die Stärke der Feder und durch die Länge des Weges, der durch die Anbringung des abgestuften Abschnittes 54b entlang der Kolbenstange 54 zurückgelegt wird, bestimmt. Somit kann der Druck, bei welchem die Steuereinrichtung arbeitet, und das durch das Bewegen des Hebels 38 hergestellte Übersetzungsverhältnis durch die Auswahl der Feder 56 und die Hublänge oder die Länge der von der Kolbenstange 54 zurückgelegten Strecke eingestellt werden. Restriktionsmittel können der Steuereinrichtung 48 zum Ausglätten von Druck- λ Schwankungen im System und zur Verhinderung rascher Wechsel der Beschleunigung oder Geschwindigkeitsverzögerung des Fahrzeuges zugeordnet werden.
Die Verbindungsmittel 40, die den Hebel 38 mit der Kolbenstange 34 der Betätigungseinrichtung 30 verbinden, ermöglichen der Steuereinrichtung 48 den Hebel 38 in bezug auf die Kolbenstange 34 derart zu verschieben, daß die Steuereinrichtung 48 die Kolbenstange 34 in bezug auf den Zylinder
-ΛΑ 33 "
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33 nicht bewegt. Die Verbindungsmittel 40 können im allgemeinen als Federblockanordnung beschrieben werden und enthalten zwei Platten 66, die von der Unterseite der Kolbenstange 34 herunterhängen. Die Platten 66 haben waagerecht fluchtende längliche Öffnungen 68, die einen Zapfen 70 aufnehmen und den Zapfen 70 stützen, der darin eine Gleitbewegung ausführen kann. Das Ende des Hebels 38 ist mit dem Zapfen 70 verbunden und kann in bezug auf die Kolbenstange
34 verschwenkt werden. Der Zapfen 70 ist durch eine vorgespannte Feder 72 in Richtung auf das rechte Ende der Öffnungen 68 getrieben. Die Bewegung des Hebels 38 durch die Steuereinrichtung 48 führt die Bewegung des Zapfens 70 entlang der öffnung 68 und gegen die Kraft der Feder 72 herbei. Nachdem die Steuereinrichtung 48 ein betriebssicheres Übersetzungsverhältnis hergestellt hat und der Druck im Motorhohlraum auf einen vorbestimmten Druck herabfällt,
" bewegt die Feder 56 die Kolbenstange 54 aus dem Eingriff mit dem Hebel 38. In dieser Stellung der Kolbenstange 54 bewegt die Feder 72 den Hebel 38 in die durch den hydraulischen Motor 31 vor der Betätigung der Steuereinrichtung 48 festgelegte Stellung zurück und die Betätigungseinrichtung kann dann beaufschlagt werden, um gegebenenfalls das Übersetzungsverhältnis zu ändern.
Die bisher beschriebene Energiebegrenzungssteuereinrichtung findet bei hydraulischen Getrieben verschiedener Bauart
Verwendung 109818/0667
Verwendung, die jedoch im wesentlichen dieselbe Funktion wie das in Fig. 1-4 der Zeichnungen dargestellte Getriebe 10 ausüben. Eine solche andersartige Konstruktion ist in Fig. 5 gezeigt, die ein hydraulisches Getriebe 80 veranschaulicht» Das hydraulische Getriebe 80 arbeitet wirkungsmäßig oder funktionell im wesentlichen genau wie das in Pig. 1-4 dargestellte hydraulische Getriebe 10, d.h. der Antrieb durch das Getriebe 80 wird gesteuert, indem die ™ Kippneigung der Pumpenkopfeinheit 82 — die teilweise in Fig. 5 dargestellt ist — gesteuert wird, wodurch die Relativstellung der (nicht gezeigten) Motorkopfeinheit gesteuert wird.
Die Pumpenkopfeinheit 82 wird durch einen hydraulischen Motor 84 in verschiedene Winkel- oder Kippstellungen bewegt. Der Motor 84 ist vermittels einer geeigneten Verbindungsanordnung oder eines Verbindungsgestänges mit der ä Pumpe 82 verbunden. Die Arbeitsweise des hydraulischen Motors 84 wird durch ein Hilfs- oder Steuerventil 86 gesteuert, das die Zuführung des Druckmittels aus einer Druckinittelquelle — wie z.B. der Pumpe P — zum Motor 84 steuert oder regelt. Das Ventil 86 ist eingestellt um Druckmittel von der Pumpe P zum einen oder anderen Ende des Kolbens des Motors 84 für die Bewegung des Kolbens zu führen und um die Pumpe 82 und den zugeordneten Motor in eine vorgewählte Winkelstellung zum Krhx.lt eines bestimmten iJbernetüungöver-
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BAD ORDINAL
hältnisses im Getriebe zu bringen. Daa Ventil 86 ist auch mit einem Druckmittelsumpf verbunden, um das Druckmittel von der entgegengesetzten Seite des Kolbens zu einem Druckmittelsumpf S zu führen.
Das Servoventil 86 kann ein Spulenventil sein, das durch den Steuerhebel 88 der Bedienungsperson in verschiedene Arbeitseinstellungen bewegt werden kann, wobei dieser Hebel zweckmäßigerweise im Bedienungsraum der Bedienungsperson angebracht ist. Um ein bestimmtes Übersetzungsverhältnis im Getriebe 80 festzulegen, bewegt die Bedienungsperson den Hebel 88 in eine vorgewählte Stellung, wodurch die Stellung des Steuerventils 86 durch eine allgemein mit 90 bezeichnete Gelenkverbindung geändert wird.
Das Gelenkverbindungssystem 90 weist einen Servo- bzw. Steuerarm 92 auf, der an seinem oberen Ende mit dem von Hand betätigten Steuerhebel 88 durch ein streckbares Verbindungsglied 94 verbunden ist, das durch den Zapfen 96 zum Arm 92 verschwenkbar ist. Das untere Ende des Steuerarms 92 ist, wie in den Zeichnungen dargestellt, mit dem freien Ende einer Kolbenstange 84a des Motors 84 durch einen Zapfen 98 drehbar verbunden. Der Steuerarm 92 ist mit dem herausragenden Ende der Ventilspindel 86a durch ein Verbindungsglied 100 verbunden. Das Verbindungsglied 100 ist mit dem Ende der Ventilspindel 86a durch einen Zapfen 102 und mit einem Mittel-
109818/0557 abschnitt
abschnitt dee Steuerarms 92 durch .einen Zapfen 104 gelenkig verbunden.
Die Bewegung des Handhebels 88 nach links — wie in Fig. 5 dargestellt — führt eine entsprechende Bewegung des Steuer- · arms 92 nach links um die.Achse des Zapfens 98 und dadurch eine Bewegung nach links des Verbindungsgliedes 100 und der Ventilspindel 86a herbei. Die beschriebene Bewegung der Gelenkverbindung 90 stellt das Servoventil 86 ein um Druckmittel der linken Seite des Kolbens des Motors 84 zuzuführen, wodurch sich die Kolbenstange 84a nach rechts — wie aus den Zeichnungen zu ersehen — bewegt. Diese Bewegung der Kolbenstange 84a führt dazu, daß die Pumpe 82 und der zugeordnete Motor in solche Stellungen bewegt werden, daß das maximale Vorwärtsfahrtübersetzungsverhältnis im Getriebe 80 festgelegt wird.
Die beschriebene Einleitungsschwenkbewegung des Steueranns 92 erfolgt entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse des Zapfens 98. W.enn sich die Kolbenstange 84a infolge der durch den Arm 92 herbeigeführten Bewegung der Ventilspindel 86a nach rechts bewegt, versehwenkt sie den Steuerarm 92 entgegen dem Uhrzeigersinn um die Achse des Zapfens 96, und der Steuerarm 92 nimmt seine in den Zeichnungen als χ mit Strichpunktlinien angedeutete Stellung ein.
Wenn
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Wenn eich die Kolbenstange 84a in Richtung auf ihren Bestimmungsort bewegt, führt das Verschwenken des Arms 92 entgegen dem Uhrzeigersinn eine Rückkopplung für das Ventil 86 herbei um die Ventilspindel 86a in ihre Ruhestellung zurückzubringen. Pig. 5 zeigt, daß sich bei der Verschwenkung des unteren Endes des Steuerarms 92 um die Achse des Zapfens 96, der das Verbindungsglied 100 mit dem Steuerarm 92 verbindende Zapfen 104 nach rechts bewegt und dadurch die Ventilspindel 86a in ihre Ruhestellung bringt. Der Steuerarm schaltet gegebenenfalls die Ventilspindel 86a in ihre Ruhestellung um die hydraulische Verbindung zwischen der Pumpe F und dem Motor 84 zu unterbinden, und dann wird das Getriebe in seiner vorgewählten Einstellungelage festgelegt oder verriegelt.
Um das Getriebe 80 in seine maximale Rückwärtsfahrtstellung einzustellen, wird der Hebel 88 nach rechts (im Uhrzeigersinn) um seinen Drehzapfen — wie aus Pig. 5 ersichtlich — bewegt, wobei der Steuerarm 92 gegebenenfalls in die in den Zeichnungen mit Y durch Strichpunktlinien angedeutete Stellung bewegt wird. Der Steuerarm 92 wird in die Y-Stellung bewegt, indem die Druckmittelzufuhr zum hydraulischen Motor 84 umgekehrt wird, so daß sich die Kolbenstange 84a naoh links — wie aus den Zeichnungen zu ersehen — bewegt und die Pumpe 82 und den zugeordneten Motor in die maximale umgekehrte Einstellung bringt. Die Rückkoppelanordnung wirkt während der Rückein-
atellung 109818/0gg7
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Stellung um die Ventilspindel 86a in ihre Ruhestellung nach Bewegen des unteren Endes des Steuerarms 90 von der mit ganzen Linien gezeigten Stellung nach links oder im Uhrzeigersinn um die Axe des Zapfens 96 zurückzuführen.
Das Getriebe 80 wird, wenn es in eine Vorwärtsfahrtstellung eingestellt worden ist, durch eine allgemein mit 110 bezeichnete Energiebegrenzungssteuereinrichtung gesteuert. % Diese Einrichtung weist einen hydraulischen Zylinder 111 auf, der auf eine beliebige geeignete Weise am Gehäuse der Pumpe 82 befestigt ist. Eine Kolbenstangenanordnung 112 wird in Abhängigkeit von der Ausübung eines vorbestimmten Druckmitteldruckes auf eines ihrer Enden in bezug auf den Zylinder 111 bewegt, so daß sich der entgegengesetzte oder vordere Abschnitt 114 der Kolbenstange 112 aus dem Zylinder 111 heraus bewegt und in Anlage mit dem Steuerarm 92 kommt und ihn verschiebt, damit das Ventil 86 eingestellt wird, ein niedrigeres f Übersetzungsverhältnis festzulegen. Der Bewegung der Kolbenstange 112 zum Arm 92 wird durch die Federanordnung 116 entgegengewirkt, so daß die Energiebegrenzungseinrichtung nur dann arbeitet, wenn der Strömungsmitteldruck die Kraft der Federanordnung 116 überwindet.
Der Strömungs- oder Druckmitteldruck wird in den Zylinder 111 durch eine Einlaßöffnung 120 eingeführt, die an einem
Ende 109818/Π557
Ende des Zylinders vorgesehen ist. Das Strömungsmittel 3trömt zur öffnung 120 aus den Motorhohlraun des Getriebes 60 durch eine geeignete Leitung. Nach Eintritt des Strömungsmittels in die Leitung 120 wirkt es gegen einen ersten Strömungen!tteldruokbereich 122 an der Kolbenstange 112, und wenn der Druck im MotorhohlrauB einen vorherbestimmten Sicherheitswert überschreitet, überwindet er die Kraft der Federanordnung 116 und stellt ein niedrigeres Übersetzungsverhältnis für das Getriebe her.
Die Federanordnung 116 weist eine erste Spiralfeder 124 auf, welche die Kolbenstange 112 dicht umgibt und an einem Ende gegen das Vorderende des Zylinders 111 und am anderen Ende gegen einen Anschlag 126 der Kolbenstenge 112 wirkt. Die Federanordnung 116 weist ferner eine zweite Spiralfeder 128 auf, die zur Kolbenstange 112 im Zylinder 111 konzentrisch angeordnet ist und an einem Ende mit dem Torderende des Zylinders 111 und am anderen Ende mit einer Unterlegscheibe 130 in Anlage kommt, mit welcher der Anschlag 126 in Anlage kommen kann, nachdem sich die Kolbenstange 112 ans ihrer zurückgezogenen oder eingezogenen Stellung in Abhängigkeit vom die Wirkung der Federn 124 überwindenden Druck nach außen bewegt hat. Obwohl eine einzige Feder verwendet werden kann, führt die Verwendung zweier Federn verschiedener Federkraft zu einer genaueren Regelung oder Steuerung seitens der Energiebegrenzungssteuereinriohtung.
109818/0 5 57 . Nur
Nur veranechaulichungshalber sei angenommen, daß das Getriebe 80 durch den Handhebel 88 in den maximalen Vorwärtsgangzustand eingestellt worden ist, wobei der Steuerarm 92 die Stellung Z einnimmt. Palis das Getriebe 80 bei dieser Einstellung infolge des dadurch geschaffenen hohen Übersetzungsverhältnisses überbeansprucht wird, dann erhöht sich der Druckmitteldruck im Motorhohlraum über eine vorbestimmte Grenze hinaus, so daß der gegen den ersten Druckbe-
112
reich 122 der Kolbenstange/wirkende Strömungsmitteldruck zuerst die Kraft der Feder 124 und dann die Feder 128 überwinden und das Vorderende der Kolbenstange 116 nach außen bewegen wird ,um den Steuerana 92 in seine mit ganzen Linien gezeigte Ruhestellung zu bringen. Die Bewegung des Steuerarms 92 in Richtung auf die in den Zeichnungen mit ganzen Linien gezeigte Stellung würde das Ventil 86 wirksam machen um den Zylinder 84 zu steuern oder zu schalten und um die Winkelstellungen der Pumpe 82 und des zugeordneten Motors in eine Stellung mit niedriger Drehzahl zu ändern, so daß die Getriebeteile dann nicht überbeansprucht werden. Die Höchstgrenze der Bewegung des Arms 92 durch die Kolbenstange 112 wird durch den Abstand vom Ende 114 der Kolbenstange 112 bis zum Anschlag 112a bestimmt. Die Bewegung der Kolbenstange hört auf, sobald der Anschlag 112a mit der Stirnwand des Zylinders in Anlage kommt.
Wenn die Pumpe und der Motor ein niedrigeres Obersetzungsverhältnis zeigen, wird der Strömungsmitteldruck im Motor-
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hohlraum
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hohlraum auf einen solchen Punkt herabgesetzt, daß die vereinigte Wirkung der Federn 124 und 128 den gegen die Kolbenstange 112 wirkenden Störungsmitteldruck überwindet und die Kolbenstange 112 in den Zylinder 111 zurückgezogen wird.
Die Bewegung des Steuerarms 92 durch die Kolbenstange 112 führt nicht eine Verschiebung der gesamten Verbindungsanordnung 94 und des Hebels 88 herbei. Wie vorhin erwähnt, ist die Verbindungsanordnung 94 steckrbar oder dehnbar und weist einen Federkasten auf, der zwischen ihren Enden angeordnet ist; er ermöglicht eine Bewegung des Verbindungsteile 94a, das mit dem Steuerarm 92 verbunden ist, in bezug auf das Verbindungsteil 94b, das mit dem Handhebel 88 verbunden ist. Das Verbindungsteil 94b weist eine Hülse 130 auf, die gewindemäßig oder einschraubbar einen Stangenabschnitt 132 an einem Ende aufnimmt, der auf geeignete Weise mit dem Handhebel 88 verbunden ist. Die Hülse 130 hat eine Öffnung 134, die das Verbindungsteil 94a gleitbar aufnimmt.
Das Verbindungsteil 94a weist einen verkleinerten Endabschnitt auf , der in einem kreisringförmigen Bundring 1356 endet und einen Anschlag schafft, gegen welchen ein Ende der Spiralfeder 138 wirkt. Die Feder 138 umgibt den verringerten Abschnitt des Verbindungsteils 94a und das entgegengesetzte Ende der Feder kommt mit einem Schulterab-
schnitt 109818/0557
•AD OfNCfNAt.
schnitt in Anlage, der am Vorderende der Hülse 131 gebildet ist. Die Feder 138 drängt das Verbindungsteil 94a nach links oder in die Hülse 131, so daß die Kolbenstange 112, nachdem sie nach außen bewegt wurde, das Verbindungsteil 94a von der Hülse 1^1 nach außen und relativ zu derselben bewegt und die Einstellung des Handhebels 88 nicht stört. Wenn das Getriebe 80 d'.s untere Übersetzungsverhältnis aufweist und der Druckmitteldruck derart nachläßt, daß die Federanordnung 116 die Kolbenstange 112 außer Kontakt mit dem Arm 92 bewegt, führt die Feder 138 das Verbindungsteil 94a in seine Ausgangsstellung zurück und stellt den Steuerarm 92 in die durch den Handsteuerhebel 88 festgelegte Stellung zurück.
Die erfindung3gemäße Energiebegrenzungssteuereinrichtung weist ferner eine Antiabwürgeinrichtung zur Verstellung des Steuerarms 92 zur Herabiainderung des Energiebedars des Getriebes 80 auf, wenn die Antriebseinrichtung für das Getriebe — wie z.B. der Motor eine3 Fahrzeuges — z.B. infolge übermäßiger Enerßieanforderungen, die durch verschiedene durch das Getriebe angetriebene zusätzliche Einrichtungen an dasselbe gestellt werden, im Begriff ist, abgewürgt zu werden, Beim Fehlen einer Steuerung zur Verhinderung des Abwürgens kommt der Motor zum Halt und unterbricht die verschiedenen Funktionen, die durch die dem Fahrzeug zugeordneten Einrichtungen durchgeführt werden.
Die
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Die Antiabwürgsteuerung oder Steuereinrichtung zum Schutz gsgen Abwürgen weist eine Ventilanordnung 140 auf, die einen Ventilkörper 142 aufweist, der mit dem Zylinder 111 aus einem Stück bestehen kann, wie in Pig. 5 dargestellt. Der Ventilkörper 142 hat eine sich axial erstreckende Strömungsmittelleitung 144, in welcher eine Ventilspindel 146 zur Steuerung der Strömung des hydraulischen Mediums in dieser Leitung arbeitet. Die Ventilspindel bzv/. das Spindelventil 146 wird durch eine beliebige, geeignete Betätigungsvorrichtung betätigt, wie z.B. durch ein elektrisch betriebenes Solenoid, das mit dem Ende der Ventilspindel 146 verbunden ist. Das Solenoid wird erregt, wenn der Motor sich einem Abwürgezustand nähert, und es stellt das Spindelventil 146 in der Leitung 144 ein, um die Kolbenstange 112 zu betätigen,, damit sie den Steuerarm 92 in das niedrigere Antriebsverhältnis schaltet und um ein Abwürgen des Motors zu verhindern. Die Kolbenstange 112 wird im Abwürgezustand betätigt, obwohl der dem Zylinder 111 durch die Leitung 120 zugefiihrte Druckmitteldruck 3onst unterhalb des Druckes liegt, der zum Bewegen der Kolbenstange 112 während des oben beschriebenen Zustande übermäßiger Energie erforderlich ist.
Wenn der Motor nahe am Abgewürgtsein ist, fühlt eine geeignete, bekannte PUhlervorriohtung diesen Zustand ab und schließt einen Strorakreie, z.B. zum Solenoid, das dann das Spindelventil 146 aus der in Pig. 5 gezeigten Stellung nach links versohlebt.
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^ ORKSINAt
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Nachdem das Ventil nach links versohoben ist, befinden sich die Trennfelder 150 und 152 der Ventilspindel 14-6 links vor einer sich radial erstreckenden Leitung 154 zur Herstellung einer Verbindung zwischen der Leitung 144 und der Leitung 120 im Zylinder 111. Durch die beschriebene Bewegung der Ventilspindel 146 kommt aueh ein Trennfeld 156 der Ventilspule 146 links von einer sich radial erstreckenden Leitung 157 im Ventilkörper 142 zur Unterbindung der Strömung von der Hauptleitung 144 durch die Leitung 157 zu einer sekundären Leitung 158 im Ventilkörper 142, die mit dem Sumpf verbunden ist. Befindet sich nun das Ventil 140 in der beschriebenen Stellung, wirkt das in die Leitung 120 eintretende Strömungsmittel auf den ersten Bereich 122 der Kolbenstange 112 und strömt durch die radial liegende Leitung 154 in die primäre Leitung 144 des Ventils 140. Das Strömungsmittel in der Leitung 144 strömt durch eine andere sich radial erstreckende Leitung 159 und wirkt auf einen zweiten Bereich 160 der Kolbenstange 112, der durch die abgestufte Form der Kolbenstange 112 am hinteren Ende gebildet ist. Die Vergrößerung des Bereichs der Kolbenstange 112, auf welchen das Strömungsmittel wirkt, d.h. die Bereiche 122 und 160 üben eine genügend große Krnft auf die Kolbenstange 112 aus um die Kraft der Federanordnung 116 zu überwinden und die Kolbenstange 112 vom Zylinder 111 nach außen zu bewegen. Die Kolbenstange ergreift und verschiebt den Steuerarm 92 und stellt ein
niedrigeres
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niedrigeres Übersetzungsverhcältnis im Getriebe 80 her. Die beschriebene Bewegung der Kolbenstange 112 könnte das Getriebe 80 nach Belieben auch in seine Ruhe- oder Leerlaufstellung bringen.
Wenn der Motor aus dem Abwürgezustand heraus ist, wird die Ventilspindel 146 in die in Pig. 5 dargestellte Stellung gebracht und die Federanordnung 116 bewegt die Kolbenstange 112 nach links und aus dem Eingriff mit dem Steuerarm 92. Um eine Bewegung der Kolbenstange 112 nach links zu ermöglichen, wird das auf die zweite oder sekundäre Oberfläche bzw. auf den Bereich 160 der Kolbenstange wirkende Strömungsmittel durch die Leitungen 159,144,157 und die gemeinsame Leitung 158, die mit dem Strömungsmittelsumpf verbunden ist, in den letzten abgeführt. Das links vorn Trennfeld 150 in der Hauptleitung 144 aufgefangene Strömungsmittel wird durch eine Leitung 164 und durch die gemeinsame Leitung 158 in den Sumpf abgeführt. Ebenso wird das in den Zeichnungen gezeigte, rechts vom Trennfeld 156 aufgefangene Strömungsmittel durch eine Leitung 166 und eine gemeinsame Leitung 158 in den Sumpf abgeführt. Εε ist ersichtlich, daß beim Nr?hen des Abwürgezustandes des Motors die Ventilspindel 146 aus der-in Fig. 5 gezeigten Stellung nach links verschoben wird und Strömungsmittel sich auf den sekundären Bereich 160 der Kolbenstange 112 richtet und diese in Ringriff mit dem Steuerarm 92 bringt. Der vergrößerte Bereich der Kolbenstange 112, der
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nun vom Druck beaufschlagt ist, führt eine Bewegung der Kolbenstange herbei, obwohl der den primären Bereich beaufschlagende Druck allein die Kolbenstange nicht bewegen würde. Durch die Verschiebung des Steuerarms 92 wird das Servoventil 86 betätigt, das seinerseits den hydraulischen Motor 84 steuert, wodurch das Getriebe 80 ein niedrigeres Übersetzungsverhältnis hat.
Wenn keine Gefahr besteht, daß der Motor abgewürgt wird, wird das Spindelventil 146 in die in Fig. 5 gezeigte Stellung gebracht, indem das Solenoid aberregt wird, wobei die Federanordnung 116 die Kolbenstange 112 zurückbringt. In dieser Stellung des Spindelventil3 146 kommt die Kolbenstange 112 mit dem Arm 92 in Eingriff, wenn das in die Leitung 120 eintretende und auf den prim?iren Bereich 122 wirkende Strömungsmittel allein zur Überwindung der Federkraft der Federanordnung 116 ausreicht. Dieser Zustand herrscht, wenn sich das Getriebe in einem Zustand übergroßer Energieaufnahme befindet, wie schon beschrieben. Wenn die Ventilspindel 146 die in Fig. 5 gezeigte Stellung einnimmt, unterbindet sie die Verbindung zwischen den Leitungen 154 und 159 aufgrund der Trennfelder 150 und 152, da die Verbindung zwischen der Leitung 154 und der Hauptleitung 144 unterbrochen ist.
Aus der obigen Beschreibung leuchtet ein, daß eino verh-'iltg einfache, aber wirkungsvolle energiebe^renzende '
Steueranordnung
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SAD ORKJiNAi
Steueranordnung geschaffen wurde, durch welche die durch das Getriebe 10 übertragene Energie begrenzt werden kann, wenn sich im Getriebe ein Zustand übermäßiger Energie zu entwickeln droht oder wenn sich die Maschine oder der Motor zum Antreiben des Getriebes einem Abwürgezustand nähert.
Die oben sehr eingehend beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen schließen alle Abwandlungen und Abänderungen innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Patentansprüche ein. Obwohl beispielsweise die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen der energiebegrenzenden Steuervorrichtung zur Steuerung des Antriebs- oder Übersetzungsverhältnisses eines Getriebes verwendet werden, leuchtet es ein, daß dieselben auch zur Steuerung der Arbeitsweise nur einer Pumpeneinheit Verwendung finden können.
Patentansprüche
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Hydrostatisches Getriebe bzw. Kraftübertragungseinrichtung mit einer Pumpe, die zur Erzeugung eines unter Druck stehenden Strömungsmittels dient und ein kippbares Kopfteil aufweist, einem Motor, der durch den Druckmitteldruck des von der Pumpe gelieferten Strömungsmittels betätigt wird und ein kippbares Kopfteil hat, und mit Mitteln zur Herstellung einer hydraulischen Verbindung zwischen der Pumpe und dem Motor, wobei die Relativstellungen der kippbaren Kopfteile das Antriebs- oder Übersetzungsverhältnis des Getriebes bestimmen, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Steuerung der Relativstellungen der kippbaren Pumpen- und Motorkopfteile (12a bzw. 14a) in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Betriebszustand zur Begrenzung der durch das Getriebe (10) übertragenen Energie.
    2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Steuerung der Relativstellungen der kippbaren Kopfteile (12a bzw. Ha) kraftangetriebene Mittel aufweist, die mit den kippbaren Kopfteilen (12a hsw, 14ε) ■irbeitamäßig verbunden sind und bei ihrer Betätigung die Relritivstellungen der Kopfteile (12c. bzw. 14a) zur Reduzierung des Antriebs- oder Übersetzungsverhältnisses zwischen der Pumpe (12) und dem Motor (14) verändern.
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    3. Getriebe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftangetriebenen Mittel einen hydraulischen Motor und eine Einrichtung zur Zuführung des Strömungsmitteldrucks des Getriebes (10) zum hydraulischen Motor aufweisen.
    4. Getriebe nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Betätigungseinrichtung (30) und eine Verbindungseinrichtung (32), die mit den kippbaren Kopfteilen arbeitsmäßig verbunden ist und die Relativstellungen der kippbaren Kopfteile ändern kann, wobei die Vorrichtung zur Steuerung der Relativstellungen der kippbaren Kopfteile (12ε bzw. 14a) ein hin- und hergehendes Teil aufweist, das mit den Verbindungsmitteln (32) zur Änderung der Relativstellungen der kippbaren Kopfteile (12a bzw. 14a) in Abhängigkeit vom Betriebsaustand des Getriebes zusammenarbeitet.
    5. Getriebe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dr-ß die Betätigungseinrichtung (30) einen Motor (31) und Mittel (33,34) aufweist, die den Motor (31) mit den Verbindun^sinitteln (32) zur Erzielung einer Bewegung der Verbindungsmittel (32) in bezug auf den Motor arbeitsmäßig verbinden, wenn sie vom hin- und hergehenden Teil bewegt werden.
    6. Getriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Steuerung der Relativstellungen der kipp-
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    baren Kopfteile ein Ventil (44) zur Steuerung der Strömung des Druckmittels zum hydraulischen Motor (31) aufweist, das in Abhängigkeit von der Antriebseinrichtung für das sich einem Abwürgezustand nähernde Getriebe zwecks Begrenzung der durch das Getriebe übertragenen Energie bewegbar ist.
    7. Getriebe mit einer Pumpe zur Erzeugung eines Druckmittels, ^ die ein kippbares Kopfteil hat, einem Motor, der durch den Druckmitteldruck des von der Pumpe erzeugten Druckmittel betätigt ist und ein kippbares Kopfteil hat, Mitteln zur Herstellung einer hydraulischen Verbindung zwischen der Pumpe und dem Motor, wobei die Relativstellungen der kippbaren Kopfteile der Pumpe und des Motors das Antriebsoder Übersetzungsverhältnis zwischen ihnen bestimmen, Betätigungsmitteln, die mit den kippbaren Kopfteilen arbeitsmäßig verbunden sind und diese Kopfteile in verschiedene Relativstellungen zur Veränderung des Übersetzungsverhältnisses des Getriebes bewegen können, gekennzeichnet durch eine überlagerte Steuervorrichtung (4B) zur Veränderung der Relativstellungen der Kopfteile, die durch die Betätigungseinrichtung (30) in Abhängigkeit von einem Knergiezustand der; Getriebes festgelegt sind.
    M, Getriebe nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dai3 die überlagerte Steuervorrichtung (48) ein hin- und hergehendes
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    Teil (54) aufweist, das bei seiner Bewegung in einer Richtung die Stellungen der Kopfteile verändert, wobei eine Kraftvorriohtung zum Bewegen des hin- und hergehenden Teils (54) in der besagten Richtung in Abhängigkeit vom Energiezustand des Getriebes vorgesehen ist.
    9. Getriebe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Krafteinrichtung aus einem hydraulischen Servomotor besteht und daß die überlagerte Steuervorrichtung eine Federanordnung zum Bewegen des hin- und hergehenden Teils in eine zur besagten Richtung entgegengesetzte Richtung.
    10. Getriebe nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Leitung (120) zur Zuführung des Druckmittels des Getriebes (80) zum Servomotor, damit das Druckmittel derart geleitet wird, daß der Druckmitteldruck auf einen ersten Druckbereich (122) des hin- und hergehenden Teils bzw. der Kolbenstange (112) wirkt, wobei ein whalweise betätigbares Ventil ein Ventilglied aufweist, das zum Richten des Druckmitteldruckea auf einen zweiten, im Abstand angeordneten Druckbereich (160) der hin- und hergehenden Kolbenstange (112) zur Herbeiführung einer Bewegung der Kolbenstange (112) einstellbar ist, wenn der auf den ersten Bereich (122) wirkende Druckmitteldruck allein die Kraft der Feder (116) nicht überwinden kann und wenn ein Abwtirgesustand füllig wird.
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    11. Getriebe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil Mittel zum Bilden einer hydraulischen Verbindungslei tung zwisehen dem ersten (122) und dem zweiten (160) Bereich aufweist und daß das Ventil mit dieser Verbindungslei tung zusammenarbeitet, um die Strömung des Druckmittels durch diese Verbindungslei tung wahlweise herzustellen oder zu unterbrechen.
    12. Getriebe zur Übertragung eines Drehmoments von einer Antriebswelle F,uf eine Abtriebswelle, mit einer Pumpe, die durch die Antriebswelle angetrieben ist und einen kippbaren Eopf aufweist, der durch ein Druckmittel betätigt wird und zum Antreiben der Abtriebswelle mit ihr arbeitsmäßig verbunden ist, wobei die Stellung des kippbaren Kopfteils in bezug auf die Antriebswelle das Antriebsverhältnis zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle bestimmt, gekennzeichnet durch eine Betätigungseinrichtung, die mit dem Pumpenkopf sum Kippen desselben und zur Veränderung seiner Stellung in bezug auf die Antriebswelle arbeitsmäßig verbunden ist, wobei eine Steuervorrichtung arbeitsmäßig mit öem kip-bcren Kopf zur Veränderung seiner Stellung und zur Erzielung eines reduzierten Antriebsverhältnisses zwischen den beiden V/eil en verbunden ist, wenn das auf die Pumpe durch die Antriebswelle übertragene Drehmoment einen vorbestimmten Wert erreicht.
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    13t Getriebe nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung einen Zylinder (111) und eine Kolbenr stange (112) aufweist, die in bezug auf den Zylinder eine hin- und hergehende Relativbewegung ausführen kann, wobei Mittel zur Übertragung des Druckmitteldruckes des Getriebes (80) auf den Zylinder (111) vorgesehen sind, bo daß die Kolbenstange zur Herbeiführung einer Bewegung des kippbaren Kopfteils in eine unterschiedliche Stellung bewegt werden kann, wenn der hydraulische Druck einen vorbestimmten Druck überschreitet.
    14. Getriebe nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch eine Federanordnung (116) zur Verhinderung einer Bewegung der Kolbenstange unter dem Druckmitteldruck, wobei die Kraft der Feder (116) überwunden wird, wenn ein vorbestimmter Druck erreicht wird.
    15. Getriebe nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Federanordnung (116) eine erste (124) und eine zweite Feder (128) aufweist, wobei Mittel zur Einstellung der ersten Feder (124) vorgesehen sind, so daß diese unmittelbar mit einem Abschnitt der Kolbenstange (112) in Anlage kommen kann, während eine Einrichtung zur Einstellung der zweiten Feder (128) vorgesehen ist, so daß diese zunächst aus dem Eingriff mit der Kolbenstange (112) gebracht wird, und wobei der
    Druckmitteldruck
    Druckmitteldruck zuerst die durch die erste Feder (124) ausgeübte Kraft überwinden muß, damit die Kolbenstange (112) zur Zurücklegung einer ersten Strecke bev/egt werden kann, um sie mit der zweiten Feder (128) in Eingriff zu bringen, und zur Erzielung einer fortgesetzten Bewegung der Kolbenstange (112) muß der Druckmitteldruck die kombinierte Kraft der ersten (124) und der zweiten (128) Federn überwinden.
    16. Getriebe bzw. Kraftübertragungsvorrichtung zur Übertragung eines Drehmoments von einer durch Antriebsmittel angetriebenen Antriebswelle auf eine Abtriebswelle, wobei eine Pumpe vorgesehen ist, die durch die Antriebswelle angetrieben ist und ein Druckmittel liefern kann und ein kippbares Teil auf v/eist, und wobei ein Motor mit der Abtriebswelle antriebsmäßig verbunden und durch den von der Pumpe gelieferten Druckmitteldruck betätigt ist und ein kippbares " Teil aufweist, und wobei Mittel zur Herstellung einer hydraulischen Verbindung zwischen der Pumpe und dem Motor vorgesehen sind und die Relativstellungen der kippbaren Teile der Pumpe bzw. des Motors das Antriebsverhältnis zwischen den beiden Wellen bestimmen, gekennzeichnet durch eine Betätigungseinrichtung, die mit den kippbaren Teilen (12a,Ha) arbeitsmäßig verbunden ist und diese Teile in verschiedene Relativstellungen zur Veränderung des Antriebs-
    verhältnisses
    Hnn BAD ORKSlNAL
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    Verhältnisses des Getriebes bewegen kann, und durch eine '. Steuervorrichtung zur Verhinderung des Abwürgens, welche die Relativstellungen der kippbaren Köpfe verändern und ein reduziertes Antriebsverhältnis zwischen den beiden Wellen schaffen kann, wenn sich die Antriebsvorrichtung einem Abwürgezustand nähert.
    17. Getriebe nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung zur Verhinderung des Abwürgens einen hydraulischen Servomotor aufweist, der eine Kolbenstange hat und eine Bewegung der kippbaren Kopfteile herbeiführen kann, wobei eine Einrichtung zur Übertragung des Druckmitteldruckes des Getriebes auf den hydraulischen Motor sowie ein Ventil (140,142) zur Steuerung der Ausübung des hydraulischen Druckes auf die Kolbenstange vorgesehen ist, mit einem in Abhängigkeit von der Annäherung der Antriebsvorrichtung an einem Abwürgezustand bewegbaren Ventilglied (146), damit die durch den hydraulischen Druck auf die Kolbenstange (112) ausgeübte Kraft vergrößert und eine Bewegung der Kolbensttnge zur Herstellung einee niedrigeren Übersetzungsverhältnisses im Getriebe herbeigeführt werden kann.
    18. Getriebe naoh Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstange (112) einen ersten (122) und einen zweiten (160) Druckbereioh aufweist, die in Abstand voneinander
    liefen 109818/Π557
    ORWNAL INSPECTEO
    liegen, und daß das Ventil (140) Mittel zum Bilden einer Strömungsmittelleitung (144) zwischen dem ersten (122) und dem zweiten (160) Druck "bereich aufweist, wobei das Ventilglied mit dieser Leitung zur Erzielung einer Druckmittelströmung durch diese Leitung zusammenarbeitet, wenn sich die Antriebsvorrichtung dem Abwürgezustand nähert.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3427422A1 (de) * 1983-07-26 1985-02-07 Linde Ag, 6200 Wiesbaden Steuereinrichtung fuer einen antrieb
CA2022176C (en) * 1989-07-28 1995-01-03 Sadanori Nishimura Hydraulic transmission for motor vehicle
US10233925B2 (en) 2016-06-23 2019-03-19 James D. Sutton Scalable hydraulic motor with drive input shaft and driven output shaft

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1335540A (fr) * 1962-06-26 1963-08-23 Sigma Perfectionnements apportés aux transmissions hydrostatiques à rapport variable
US3173243A (en) * 1963-08-19 1965-03-16 Sundstrand Corp Electric override
GB1137914A (en) * 1965-01-28 1968-12-27 Massey Ferguson Perkins Ltd Hydrostatic transmission and control therefor

Also Published As

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FR1596459A (de) 1970-06-22
US3448578A (en) 1969-06-10
JPS505335B1 (de) 1975-03-03
GB1200978A (en) 1970-08-05

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