DE1775893B2 - Hydrostatisches getriebe mit druckentlastungseinrichtungen - Google Patents

Description

gehäuse (77) nachgiebig abgestützten (Federn 90 Es ist auch für umfangreiche stationäre hydrau-

und 91) Druckkammer (83) über eine Drossel üsche Anlagen eine Anordnung zum Abschwächen

(84) aus der Hochdruckleitung (12 bzw. 13) auf- von Druckstößen in Anschlußleitungen hydraulisch

gebauten Flüssigkeitsdruckes auf seinem am angetriebener Arbeitsmaschinen bekannt (deutsche

druckseitigen Ventileinlaß (64) angeordneten ao Auslegeschrift 1225 012). Bei dieser Anordnung

Ventilsitz (78) gehalten wird. wird rür die Abschwächung der Druckstöße ein

2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Druckspeicher benutzt der auf den Arbeitsdruck zeichnet daß der Ventilkörper (80) im rück- der Arbeitsmaschinen vrogespannt ist Die zu den wältigen Teil als Zylinder (82) ausgebildet ist in Arbeitsmaschinen führenden Hochdruckleitungen dem zur Bildung der Druckkammer (83) ein 35 sind über Rückschlagventile an diesen Druckspeicher Kolben (87) geführt ist der nach rückwärts über angeschlossen. Diese bekannte Anordnung ermög-Federn (90 und 91) nachgiebig im Ventilgehäuse licht auch nur Druckstöße abzuschwächen, die über (77) abgestützt ist. den maximalen Arbeitsdruck hinausgehen. Die um-

3. Getriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch fangreiche Anlage läßt sich im übrigen schlecht bei gekennzeichnet daß die Druckkammer (83) über 30 einfachen hydrostatischen Getrieben benutzen.

eine axiale Drosselbohrung (84) im Ventilkörper Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe be-(80) mit dem druckseitigen Ventileinlaß (64) ver- steht somit darin, zur Vermeidung von Betriebsbunden ist störungen Druckstöße in den Getriebeleitungen un-

4. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wirksam zu machen, und zwar auch solche Druckdadurch gekennzeichnet daß zusätzlich eine 35 stoße, die den zugelassenen Maximaldruck nicht errelativ schwache Feder (93) zwischen dem Ventil- reichen.

körper (80) und dem Kolben (87) bzw. dem Die Aufgabe wird dadurch gelöst daß die Druck-Kolbensitz (89) eingesetzt ist. entlastungseinrichfngen ein Druckstoß-Entlastungs-

5. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 ventil enthalten, bei dem der Ventilkörper mittels bis 4, dadurch gekennzeichnet daß die Druck- 40 eines in einer vom Ventildurchlaß unabhängigen und entlastungseinrichtungen die Parallelschaltung des abgetrennten, im Ventilgehäuse nachgiebig ab-Druckstoß-Entlastungsventils (15) mit einem auf gestützten Druckkammer über eine Drossel aus der Überdruck ansprechenden Entlastungsventil (70) Hochdruckleitung aufgebauten Flüssigkeitsdruckes enthalten. aus seinem am druckseitigen Ventileinlaß ange-

6. Getriebe nach Anspruch 5, dadurch gekenn- 45 ordneten Ventilsitz gehalten wird.

zeichnet daß das Entlastungsventil (70) bezug- Durch die Benutzung der nachgiebig im Ventillich seines Ansprechdruckes einstellbar ist. gehäuse abgestützten Druckkammer, in der über eine

7. Getriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, Drossel aus der Hochdruckleitung ein Flüssigkeitsdadurch gekennzeichnet daß das Druckstoß- druck aufgebaut wird, stellt sich ein statischer Entlastungsventil (15) an jede der beiden zwi- 50 Gleichgewichtszustand derart ein, daß die von dem sehen Flüssigkeitspumpe (11) und Flüssigkeits- Flüssigkeitsdruck innerhalb des Ventilsitzes auf die motor (14) verlaufenden Druckleitungen (12 und Vorderseite des Ventilkörpers ausgeübte Kraft etwas 13) mit je einem von der jeweiligen Druckleitung geringer ist als die durch den Flüssigkeitsdruck in (12 bzw. 13) zum Druckstoß-Entlastungsventil der Druckkammer hervorgerufene Vorspannunes-(15) hin durchgängige Rückschlagventil (67,68) 55 kraft der Abstützung, so daß diese im Schiießsinne angeschlossen ist. des Ventils wirkende Restkraft vom Ventilkörper auf

den Ventilsitz übertragen wird. Tritt im hydraulischen System ein Druckstoß auf, dann wird diese

Schließkraft überwunden und eine entsprechende

60 Flüssigkeitsmenge durch das Ventil entlassen. Bei langsamer Druckerhöhung wird dagegen durch gleichzeitigen Aufbau des Druckes in der Kammer

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydrostatisches das obenerwähnte Gleichgewicht beibehalten, so daß Getriebe mit Druckentlastungseinrichtungen, und das Ventil geschlossen bleibt, zwar insbesondere auf ein hydraulisches Energie- 65 Durch die Erfindung wird somit eine Lösung fiir übertragungssystem mit einer Flüssigkeitspumpe und das Problem geschaffen, Druckstöße im hydraueinem Flüssigkeitsmotor, wobei das die Flüssigkeits- lischen System unabhängig von der absoluten Größe pumpe und den Flüssigkeitsmotor miteinander ver- des Arbeitsdruckes abzufangen und unabhängig da-

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ijvon, ob der Druckstoß die zugelassene Maximal- äußeren Flüsägkeiteöffnungen 31 und 32 über Hochjt grenze des Arbeitsdruckes überschreitet oder nicht druckleitungen 12 und 13 in geschlossenem Kreislauf wtltos Ventil gemäß der Erfindung zeichnet sich auch an die äußeren Hüsdgkeilsö:miungen33 und 34 eines !!'gegenüber den bekannten Einrichtungen zum Auf- Flüssigkeitsmotors 14 angeschlossen. In diesem Kreis-IÜ fangen von Druckstößen durch eine besonders 5 lauf befindet sich ein Druckstoß-Entlastungsventil 15, schnelle Ansprechweise aus, so daß es geeignet ist, das in Fig.2 in vergrößerter Schnittdarstellung die für hydraulische Systeme besonders gefährlichen wiedegegeben ist

[iurzen, harten Druckstöße aufzufangen. Dk Hü^sigkeitepumpe 11 ist eine an sich bekannte

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist Axialkolbenpumpe, deren Verdrängung vom Wert 0 der Ventilkörper im rückwärtigen Teil als Zylinder io bei Normalstellung N nach der einen oder anderen ausgebildet, in dem zur Bildung der Druckkammer Richtung F bzw. R bis zu einem jeweiligen Maximalem Kolben geführt ist, der nach rückwärts über wert mittels eines eine Taumelscheibe 23 einstellen-' Federn nachgiebig im Ventilgehäuse abgestützt ist den Handgriffes 24 verstellbar ist Auch der Hüssig-Auf diese Weise läßt sich die Erfindung in besonders keitsmotor 14 ist im dargestellten Beispiel von der einfacher Weise mit verhältnismäßig geringen Massen 15 Axialkolbenbauart, jedoch mit fester Verdrängung, ausbilden, was für die Betriebssicherheit und schnelle d. h. fest angeordneter Taumelscheibe 45. !Ansprechweise des Ventils von besonderem Vorteil Das hydrostatische Getriebe ist mit einer Nachfüllist. Eine besonders zweckmäßige Ausbildung der ge- pumpe 54 der Verdrängerbauart beispielsweise einer drosselten Verbindung zwischen der Hochdruckseite Zahnradpumpe, versehen, die ebenfalls von der des Ventilkörpers und der verschiebbaren Druck- ao Kraftmaschine 25 angetrieben wird. Die Nachfiillkammer wird erreicht, wenn die Druckkammer über pumpe 54 steht über einer Saugleitung 55 mit einem eine axiale Drosselbohrung im Ventilkörper mit dem Druckmittelbehälter 36 und einer Nachfüll-Förderdruckseitigen Ventileinlaß verbunden ist leitung 56 mit dem System in Verbindung. Hierzu

Im Rahmen der Erfindung kann zusätzlich eine sind federbelastete Rückschlagventile 57 und 58 am relativ schwache Feder zwischen dem Ventilköiper 25 Ende der Nachfüll-Förderleitung 56 vorgesehen, von und dem Kolben bzw. dem Kolbensitz eingesetzt welchen Nachfülleitungen 59 und 60 zu den Hochsein. Diese Feder bietet den Vorteil, daß dann, wenn druckleitungen 12 und 13 führen Für den Nachfüllin dem hydraulischen System nur geringer Druck kreislauf ist ferner ein federbelastetes Entspannungsherrscht beispielsweise beim Anlaufen des Systems ventil 61 vorgesehen, das von der Nachfüll-Förder- oder bei mit einem solchen System ausgerüsteten 30 leitung 56 mittels Leitungen 62 und 63 zum Druck-Fahrzeugen bei Übergang von Antrieb auf Motor- mittelhehälter 36 zurückfuhrt, bremsung, die Druckkammer nicht sofort vollständig Zur Verbindung der jeweiligen Hochdruckleitung

zusammengedrückt wird. 12 bzw. 13 des geschlossenen Kreislaufs mit dem

Eine zweckmäßige und vorteilhafte Weiterbildung druckseitigen Ventileinlaß 64 des Druckstoß-Entder Erfindung besteht auch darin, daß die Druck- 35 lastungsventils 15 sind Zweigleitungen 65 und66 an entlastungseinrichtungen die Parallelschaltung eines die Hochdruckleitungen 12 und 13 angeschienen. Druckstoß-Entlastungsventils mit einem auf Über- die zu einer gemeinsamen !Zuführungsleitung 69 zum druck ansprechenden Entlastungsventil enthalten. An Druckstoß-Entlastungsventil 15 führen. In die Zv«jgsich könnten diese beiden Ventile völlig getrennt leitungen 65 und 66 sind Rückschlagventile 67 und voneinander in den hydraulischen Systemen ange- 40 68 derart eingesetzt daß sie zum Druckstoß-Entordnet sein. Jedoch bietet die Parallelschaltung lastungsventil 15 hin durchgängig sind, aber von dem dieser beiden Ventile einen zusätzlichen wirksamen Druckstoß-Entlastungsventil 15 nach der jeweiligen Schutz für das Druckstoß-Entlastungsventil. Das Druckleitung 12 bzw. 13 hin absperren. Hierdurch Entlastungsventil kann dabei bezüglich seines An- wird von der Hochdruckseite des geschlossenen Sprechdruckes einstellbar sein. 45 hydraulischen Kreislaufs Druckflüssigkeit durch eines

Bei umkehrbaren hydraulischen Systemen ist es der Rückschlagventile 67, 68 der Zuführungsleitung besonders vorteilhaft, wenn das Druckstoß-Ent- 69 zugeführt während das andere Rückschlagventil lastungsventil an jede der beiden zwischen Flüssig- verhindert daß Hochdruekfüssigkeit aus der Zukeitspumpe und Flüssigkeitsmotor verlaufenden führungsleitung 69 Zutritt zur Niederdruckleitung des Druckleitungen mit je einem von der jeweiligen 50 geschlossenen hydraulischen Kreislaufs erhält. Druckleitung zum Druckstoß-Entlastungsventil hin Um zu verhindern, daß sich ein Überdruck im

durchgängigen Rückschlagventil angeschlossen ist. hydraulischen Kreislauf aufbaut, ist ferner ein Ent-An Hand der Zeichnung wird ein Ausführungs- lastungsventil 40 an die Zuführungsleitung 69 angebeispiel der Erfindung näher erläutert. Es zeigt schlossen, das bei einem vorher bestimmten Druck,

Fig. 1 die schematische Darstellung eines hydro- 55 beispielsweise bei 211 kg/cm², überschüssige Druckstatischen Getriebes mit einer angetriebenen Flüssig- flüssigkeit in den Druckmittelbehälter 36 über eine keitspumpe, einem Flüssigkeitsmotor und einem die Leitung 71 ableitet. Diese Leitung 71 ist aulieraem Flüssigkeitspumpe und den Flüssigkeitsmotor vcr- mit dem Auslaß 72 des Dilickstoß-Entlastungsventils bindenden hydraulischen Energieübertragungssystem über die Leitung 73 verbunden Hieraus ergibt sich, _und 60 daß die Druckentlastungseinrichtungen des Systems

Fig. 2 eine vergrößerte Schnittdarstellung des in durch die Parallelschaltung des Druckstoß-Entdas hydraulische Energieübertragungssystem nach lastungsventils 15 mit dem auf UberdrucK an-F i g. 1 eingebauten Druckstoß-Entlastungsventils. sprechenden Entlastungsventil 70 gebildet sind. Das

Das in Fi g. 1 dargestellte hydrostatische Getriebe Entlastungsventil 70 ist im aargestellten Beispiel eui ist allgemein mit 10 bezeichnet und enthält eine von 6_S bezüglich seines Ansprechdruckes einstellbares teaereiner Kraftmaschine 25 angetriebene umkehrbare belastetes Entiastungsventil. Es is jedoch wrkiicn Flüssigkeitspumpe 11 mit veränderlicher Ver- jedes geeignete herkömmliche Entlastungsventil an drängung. Diese Flüssigkeitspumpe 11 ist an ihren dieser Stelle einzusetzen.

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Um das Bewegen des Fahrzeugs, das mit dem kammer 83 herrschenden Druck bestimmte Mittelhydrostatischen Getriebe nach Fig. 1 ausgerüstet ist, stellung einnimmt, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. von Hand zu erleichtern, kann ein Umgehungsventil Wenn die Pumpenvetdrängung in der einen oder 74 zum Verbinden der Hochdruckleitungen 12 und anderen Betriebsrichtung eine rasche Veränderung 13 über die Leitungen 75 und 76 vorgesehen sein. 5 zur Beschleunigung erfährt, fördert die Pumpe für

Wie Fig. 2zeigt, wtsist das Druckstoß-Entlastungs- einen Augenblick mehr Flüssigkeit, als der Motor ventil 15 ein Ventilgehäuse 77 auf, dessen Auslaß 72 aufnehmen kann. Ein entsprechender Fall tritt auch mit der Leitung 73 und dessen druckseitiger Ventil- ein, wenn durch Erhöhung der Last am Flüssigkeitseinlaß 64 mit der Zuführungsleitung 69 in Ver- motor dieser nicht in der Lage ist, die von der bindung steht. Am inneren Ende bildet der druck- io Pumpe geförderte Flüssigkeit aufzunehmen. Wenn seitige Ventileinlaß 64 einen Ventilsitz 78, der in die Strömung nicht abgeleitet wird, tritt eine Druckeinen zylindrischen, mit dem Auslaß 72 in Ver- erhöhung im System ein, die über den ganzen bindung stehenden Ventildurchlaß 79 mündet. Zur hydraulischen Kreislauf übertragen wird. Wenn der Regelung der öffnung des Ventilsitzes 78 dient ein Druck im druckseitigen Ventileinlaß 64 ansteigt, beweglicher Ventilkörper 80. Dieser Ventilkörper 80 15 findet ein entsprechender Anstieg in der Druckist vorzugsweise mit einer konischen Nase 81 aus- kammer 83 statt, so daß im wesentlichen der oben gebildet, die gegen den Ventilsitz 78 anliegt und von erläuterte Gleichgewichtszustand erhalten bleibt,
der aus sich ein Hohlzylinder 82 erstreckt. Das Tritt aber durch Änderung der Pumpenverdrän-Innere des Hohlzylinders 82 bildet eine Druck- gung oder durch eine plötzliche Lasterhöhung eine kammer 83, die durch eine in der konischen Nase 81 ao stoßartige Druckerhöhung auf, dann ist der Aufbau ausgebildete axiale Drosselbohrung 84 mit dem eines Druckstoßes am druckseitigen Ventileinlaß 64 druckseitigen Ventileinlaß 64 in Verbindung steht. sehr viel schneller, als der Druck über die Drossel-Innerhalb der axialen Drosselbohrung 84 ist ein bohrung 84 in der Kammer 83 zunimmt. Dadurch Stift 85 gleitend angebracht, der sich mit seinem entsteht ein Druckunterschied zwischen dem druckeinen Ende geringfügig in den druckseitigen Ventil- 25 seitigen Ventileinlaß 64 und der Kammer 83. Wenn einlaß 64 und mit seinem entgegengesetzten Ende dieser Druckunterschied eine vorherbestimmte Größe geringfügig in die Druckkammer 83 erstreckt und so überschreitet, wird der Ventilkörper 80 vom Ventilein Selbstreinigungselement für die Drosselbohrung sitz 78 abgehoben, so daß Flüssigkeit vom druck-84 bildet. Die Druckkammer 83 wird durch die Um- seitigen Ventileinlaß 64 am Ventilkörper 80 vorbei fangswand des Hohlzylinders 82, eine Endfläche 86 30 in den Ventildurchlaß 79 und von dort zum Ventileines Kolbens 87 und eine an der Rückseite der auslaß 72 abgeleitet wird. Damit werden pulsartige konischen Nase 81 ausgebildete Arbeitsfläche 88 ab- Druckstöße aufgefangen. Bleibt jedoch der stoßartig geschlossen. Die Endfläche 86 des Kolbens 87 bildet erhöhte Druck im System bestehen, so tritt gleicheinen verschiebbaren Wandteil der Druckkammer 83 zeitig mit dem Ableiten von Druckmittel durch das und liegt der Arbeitsfläche 88 gegenüber. 35 Druckstoß-Entlastungsventil auch über die Drossel-

Der Kolben 87 ist innerhalb des Zylinders 82 bohrung 84 ein Druckausgleich zwischen dem druckgleitend geführt, und sein der Endfläche 86 entgegen- seitigen Ventileinlaß 64 und der Druckkammer 83 gesetztes Ende wird von einem Kolbensitz 89 auf- ein. Wenn der Druck in der Druckkammer 83 zugenommen. Der Kolben 87 und der Kolbensitz 89 nimmt, bewegt sich der Ventilkörper 80 wieder zum sind normalerweise durch zwischen dem Kolbensitz 4p Ventilsitz 78, wenn der Druckunterschied zwischen

89 und einem Stopfen 92 angeordnete Druckfedern dem druckseitigen Ventileinlaß und der Druck-

90 und 91 nach dem Ventilsitz 78 zu belastet. Der kammer 83 unter einen vorher bestimmten Wert ab-Ventilkörper 80 ist außerdem durch eine zwischen fällt, schließt der Ventilkörper 80 wieder das Drückdorn Ventilsitz 80 und dem Kolbensitz 89 ange- stuß-EntlaMungsveniil 15 ab.

ordnete verhältnismäßig schwache Feder 93 belastet. 45 Aus dem Vorhergehenden ergibt sich, daß sich

Während des Dauerbetriebs des hydrostatischen das Druckstoß-Entlastungsventil 15 insofern von her-

Getriebes sind der druckseite Ventileinlaß 64 und kömmlichen Entlastungsventilen unterscheidet, als es

die Druckkammer 83 in einem Druckgleichgewicht nicht bei einem bestimmten Höchstdruck öffnet, son-

infolge der Verbindung durch die Drosselbohrung dem dann anspricht, wenn ein Druckstoß bestimmter

84. Die konische Hass 81 weist eine wirksame 50 Größe im System auftritt, und zwar unabhängig von

Arbeitsfläche 94 auf, deren Flächeninhalt gleich der dem im System herrschenden absoluten Druck. Ein

ÖSnungsfläche innerhalb des Ventilsitzes 78 ist. Druckstoß-Entlastungsventil 15 gemäß der Erfin-

Diese wirksame Arbeitsfläche 94 liegt der Arbeite- dung, das auf einen Druckunterschied von 14 kg/cm²

fläche 88 in der Kammer 83 entgegengesetzt Da der ausgelegt ist, wird sich beispielsweise öffnen bzw.

wirksame Flächeninhalt der Arbeitsfläche 88 größer 5s seinen Ventilkörper 80 vom Ventilsitz 78 abheben,

als derjenige der wirksamen Arbeitsfläche 94 ist, wenn am druckseitigen Ventileinlaß 64 ein Druck von

wird durch die resultierende hydraulische Kraft nor- 35 kg/cm² und in der Druckkammer 83 ein Druck

malerweise der Ventilkörper 80 gegen den Ventilsitz von 21 kg/cm² herrscht; es wird sich aber nicht

78 gehalten. Im Dauerbetrieb wirkt der Kraft des öffnen bzw. nicht seinen Ventükörper 80 vom Ventil-

gegen die Endfläche des Kolbens 87 wirkenden €0 sitz 78 abheben, werm beispielsweise im druckseitigen

Flüssigkeitsdruckes eine gleiche Kraft entgegen, die Ventileinlaß 64 ein Druck von 211 kg/cm² und in

durch die Druckfedern 90 und 91 erzeugt wird, so der Druckkammer 83 ein Druck von 204 kg/cm²

daß der Kolben 87 eine durch den in der Druck- herrscht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

bindende hydraulische System Druckentlastungs- Patentansprüche: einrichtungen enthält, die zwischen der Hochdruck leitung und einer Entlastungsleitung eingesetzt and.

1. Hydrostatisches Getriebe mit einer Flüssig- Bei hydrostatischen Getrieben ist es bekannt keitspumpe und einem Flüssigkeitsmotor, wobei 5 (deutsche Auslegeschrift 1224 622), ein EnÜastungsdas die Flüssigkeitspumpe und den Flüssigkeits- ventil zu benutzen, das anspricht wenn der in der motor miteinander verbindende hydraulische Hochdruckleitung herrschende Druck semen zuSystem Drudtentlastungseinrichtungen enthält, gelassenen Maximalwert überschreitet Dabei wird die zwischen der Hochdruckleitung und einer die Ansprechcharakteristik des Entlastungsventils Entlastungsleitung eingesetzt and, dadurch ία durch ein Vorsteuerdruckventil bestimmt Dadurch gekennzeichnet,daß die Druckentlastungs- kann die Vorrichtung auch Druckstöße begrenzen einrichtungen ein Druckstoß-Entlastungsventil bzw. dämpfen, wenn diese über den zugelassenen (15) enthalten, bei dem der Ventilkörper (80) Maximaldruck hinausgehen. Kurzzeitige Druckstöße mittels eines in einer vom Ventildurchlaß (79) können aber wegen der Trägheit der Vorrichtung unabhängigen und abgetrennten, im Ventil- 15 nicht wirksam abgefangen werden.