DE1911450C3 - Stellvorrichtung zur Förderdruckbzw. Ausgangsdrehmomenteinstellung für die Verstellpumpe eines hydrostatischen Getriebes - Google Patents

Description

Bei einem Getriebe der im Oberbegriff des Anspruches aufgeführten Gattung (deutsche Patentschrift I 130 301) sind zwei Verstellpumpen zum Beaufschlagen eines Hydromotors des hydrostatischen Getriebes vorgesehen. Hierbei ist eine Verstellpumpe ständig mit diesem Hydromotor verbunden, wohingegen die andere wahlweise parallel zugeschaltet werden kann. Diese wahlweise zuschaltbare Verstellpumpe ist im übrigen wahlweise mit einem hydrostatischen Motor eines Mähwerksantriebs oder dem hydrostatischen Motor und bzw. oder dem hydraulischen Kraftheber verbindbar. Die verschiedenen Anschlußmögiichkeiten können dabei über ein Umschaltorgan ausgewählt werden. Des weiteren ist die wahlweise dem Hydromotor für das hydrostatische Getriebe zuschaltbare Verstellpumpe mit einer förderdruckabhängigen Fördermengeneinstellvorrichtung versehen, welche die Pumpenfördermenge in Abhängigkeit vom Förderdruck steuert. Diese automatische druckabhängige Fördermengeneinstellung kann neben ihrer willkürlich manuellen Beeinflussung über das Umschaltorgan nochmals betätigt werden. Hierdurch soll erreicht werden, daß bei einer Umschaltung im Umschaltorgan auch die Fördermengenstelleinrichtung auf einen anderen höchst zulässigen Druck eingestellt wird, damit bei Einschaltung eines anderen hydrostatischen Motors die Steuereinrichtung an der Verstellpumpe nicht auf einen Druck eingestellt ist, der diesem hydrostatischen Motor nicht entsprich!. Diese bekannte Vorrichtung beinhaltet also schon eine Fördermengenstelleinrichtung, die in Abhängigkeit vom Zuschalten eines weiteren Hydromotors über ein mechanisches Gestänge das Fördervolumer. der Verstellpumpe verändert. Diese Vorrichtung arbeitet somit mechanisch

ίο und nicht in Abhängigkeit von dem im System herrschenden Druck, was den Nachteil hat. daß bei plötzlichem Druckabfall nicht auf volle Pumpenleistung geschaltet werden kann.

Weiterhin ist es bekannt (deutsche Auslegeschrift 1 219 811) bei einer Regeleinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe die Verstellpumpe über ein mit einem Gashebel vergleichbares Pedal in ihrer Förderleistung zu verstellen. Hierbei ist vom Arbeitsstromkreis ein Steuerstromkreis abgezweigt, in dem ein mit dem Pedal verbundenes Ventil vorgesehen ist, das bei Betätigung den Rückfluß in einen Sammelbehälter blockiert, so daß sich in dem Steuerstromkreis ein Druck aufbauen kann, über den die Verstellpumpe verstellt werden kann. Dabei ist der Steuer-Stromkreis über eine Drosselstelle an den Arbeitsstromkreis angeschlossen und im übrigen ist im Steuerstromkreis ein durch die Verstellung der Verstellpumpe betätigbares Druckminderventil vorgesehen, über das der Druck auf eine dem jeweiligen Drehmoment des hydrostatischen Motors entsprechende unterhalb eines Höchstwertes bleibende Leistungsabgabe der Verstellpumpe begrenzt wird. Über dieses Druckminderungsventil, das von der Verstellpumpe mechanisch verstellt wird, soll ein Überschreiten der Belastung der Antriebsmaschine, insbesondere bei Beschleunigung des Fahrzeuges vermieden und eine leistungsgleiche Regelung zwischen der Verstellpumpe und dem hydrostatischen Motor erzielt werden. Gleichzeitig kann an den Arbeitsstromkreis ein Gerätestromkreis angeschlossen werden, bei dessen Zuschalten trotz des plötzlich größeren Energiebedarfs, die Drehzahl des Haupthydromotors unverändert beibehalten werden soll. Dies kann nur erreicht werden, in dem die Förderleistung der Verstellpumpe erhöht wird, was nur möglich ist durch Betätigung des Pedals und somit weiterer Verstellung der Verstellpumpe, da der Gerätestromkreis zum Arbeitsstromkreis parallel geschaltet ist. Diese bekannte Vorrichtung zeigt somit keine Fördermengeneinstellvorrichtung, die selbsttätig wirksam wird, sobald ein weiterer Verbraucher zugeschaltet ist.

Die der Anmeldung zugrunde liegende Aufgabe besteht somit darin, die bekannte Stellvorrichtung für den Förderdruck einer Verstellpumpe, die in Abhängigkeit vom Zuschalten eines Verbrauchers bereits anspricht, so weiter zu bilden, daß beim Zuschalten dieses Verbrauchers sofort der volle Pumpendruck zur Verfugung steht und wobei das Zuschalten in Abhängigkeit vom Systemdruck erfolgt, unabhängig davon, wie die von Hand willkürlich wählbare Fördermenge eingestellt ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Getriebe der eingangs aufgeführten Gattung durch die im Kennzeichen des einzigen Anspruches aufgeführten Merkmale gelöst.

Die im Kennzeichen des Anspruches unter a) aufgeführten Merkmale sind bereits, abgesehen von der manuellen Betätigung, aus der deutschen Auslege-

schrift 1219 811 bekannt. Diese bekimnte Anordnung '-IkTiI jedoch nicht der willkürlichen Druckernstelliü'^ in der Zweigleitung, sondern isi mit einer Obei i-uerungsvorrichtung in Form eines Kurvenlineal mit Druckminderventil gekoppelt, um dies auszuschließen.

Weiterhin ist es bereits bekannt (USA.-Patentschrili 2 284 897) die Verstellung einer hydrostatische π Pumpe von veränderlicher voluructrischer Leistuiii: über ein Stellglied zu erreichen, das einerseits Über eine Leitung beaufschlagt wird. Bei Überschreiten eines vorbestimmten Druckes spricht ein gesteuertes Druckentlastungsventil an, um das Stellulied zur Verminderung der volumetrische!! Leistung zu betiii'ven. Außerdem weist diese bekannte Vorrichtun., -ine Einrichtung zum Verändern der Einwirku!V des Pumpendmckes auf das Stellglied auf. Da- besteht in einem weiteren Druckentlastungsver;il. das unter der Einwirkung einer vein Hand einstc!' iten Feder steht und die Arbeit de^ gesteuerten Ve; · N dadurch beeinflußt, daß de Druck hinter eine . Kolben eines Rückschlagventils auf einen vorbö .Zimten Wert begrenzt werden kann. Dieser Gr" .".vert wird durch die Einstellung der Feder vorbesimmt, die ihrerseits den Druckwert besimmt, bei de:v! das Druckentlastungsventil eine Kammer hinter des; Kolben über einen Kanal mit dem Ringraum verendet, der zum Sumpf führt. Diese bekannte Anordnung betrifft einen Druckkompensator zur Verwe.iilung von Stanzmaschinen und bezweckt die volumetrische Kontrolle zur Aufrechterhaltung eines gleichbleibenden Druckes und bezieht sich somit auf einen anderen Aufgabenbereich.

Es ist auch schon bekannt, an die zu einem Stellzylinder einer Verstellpumpe führende Flüssigkeitsleitung ein Ablaßventil anzuschließen, das bei seiner Betätigung die Steuerleitung mit dem Getriebesumpf verbindet (deutsche Auslegeschrift 1 254 981).

Durch die Erfindung ist eine Stellvorrichtung geschaffen, mit einem Stellglied, über das die Basis-Fördermenge vorgewählt werden kann. Ein zweites von Hand willkürlich einstellbares Stellglied in Form eines Druckentlastungsventils ist vorgesehen, um den unterschiedlichen Bedingungen beim Einsatz Rechnung tragen zu können, wobei Vorkehrungen getroffen sind, daß sofort bei Druckabfall, beispielsweise durch Zuschalten eines Verbrauchers, die volle Pumpenleistung '.ur Verfügung steht, wobei der Druckabfall im Hydrauliksystem selbst abgegriffen werden kann und auf mechanische Übertragungsgestange verzichtet wurde. Dies hat den Vorteil, dⁿ.ß Primärverbraucher stets vorrangig beaufschlagt werden können.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.

Die in der Zeichnung dargestellte Verstellpumpe 10 weist eine von der nicht gezeichneten Antriebsmaschine aus angetriebene Exzenterwelle 24 auf, die im Pumpengehäuse 26 über Lager 28 und 30 gelagert und mit einem Exzenterring 32 versehen ist. Letzterer betätigt die Pumpenkolben 34, die über ein Druckventil 36 mit einer Pumpcnfördcrleitung 38 und über mindestens ein Saugventil 40 mit einer Saugleitung 42 in Verbindung stehen. Die Druckseite 44 der Pumpe Iß ist ferner mit einem Druckkanal 46 eines Überdruck- und Regelventil 48 verbunden. Letzteres weist u. a. eine Ventilbohrung 50 auf, in der ein Stellglied in Form eines Kolbens 52 gegen die Wirkung einer Feder 54 axial verschiebbar ist, die sich einenends gegen eine Verschlußkappe 56, nndercnends gegen den Kolben 52 anlegt. In der Stirnwand 57 des Kolbens 52 ist eine Bohrung 58 eingearbeitet, die ihrerseits über eine in einem weiteren Stellglied in Form eines Ventilschiebers 60 vorgesehene Axialbohrung 62 mit dem Druckkanal 46 ^n Verbindung steht. Der Ventilschieber liegt einenends gegen den Kolben 52, anderenends gegen eine Buchse 64 an. die ihrerseits in einer einen geringeren Durchmesser als die Ventilbohrung 50 aufweisenden Ventilbohrung 66 vorgesehen ist. Die Buchse 64 ist über einen Kanal 68 mit der Druckseite 44 der Pumpe verbunden. Hierzu ist in der Buchse 64 eine Radialbohrung 70 eingearbeitet. Die den größeren Durchmesser aufweisende Ventilbohrung 50 ist des weiteren über einen Kanal 72 mit dem Pumpengehäuseraum 7-J verbunden. Hierbei ist der Kanal 72 derart angeordnet, daß er sich unmittelbar hinter dem Ventilschieber 60 b'...ndet, jedoch von dem Kolben 52 nicht verschlossen wrden kann.

Wie bereits ausgeführt wurde, ist der Druckkanal 46 im Druck- und Regelventil 48 mit der Druckseite 44 der Pumpe verbunden, so daß Druckmedium den Ventilschieber 60 beaufschlagen kann. Da aber im Ventilschieber 60 die Axialbohnmg 62 vorgesehen ist, die zur Bohrung 58 im Kolben 52 fluchtend angeordnet ist. wird gleichzeitig Druckmedium in das Innere des Kolbens 52 gelangen und dabei die dort vorgesehene Feder 54 in ihrer Wirkung dahin gehend unterstützen, daß der Kolben mit Bezug auf die Zeichnung nach rechts verschoben wird. Dies ermöglicht die Verwendung einer Feder geringerer Spannung. Da aber das von der Druckseite 44 in den Druckkanal 46 gelangende Druckmedium auf den Ventilschieber 60 einwirkt, wird dieser bei ansteigendem Druck mit Bezug auf die Zeichnung nach links verschoben, und zwar so lange, bis ein Durchfluß vom Druckkanal 46 zur Radialbohrung 70 möglich ist. Hierzu ist der Ventilschieber mit in der Zeichnung der Einfachheit halber nicht dargestellten Längsschlitzen versehen, die aber in der in der Zeichnung dargestellten Ruhelage des Ventilschiebers durch die Innenbohrung 76 der Buchse 64 verschlossen sind. Diese Innenbohrung 76 geht in eine Innenbohrung 78 größeren Durchmessers über, in die die Radialbohrung 70 einmündet. Das wiederum bedeutet, daß, sobald der Ventilschieber 60 derart verschoben wurde, daß seine Längsschlitze in den Bereich der Innenbohrung 78 gelangen, eine Flüssigkeitsverbindung vom Druckkanal 46 zur Radialbohrung 70 und somit zum Kanal 68 und der Druckseite 44 der Pumpe besteht. Hierbei allerdings wurde der Ventilschieber fiO mit Bezug auf die Zeichnung nach links verschoben und hat sich dabei von seinem Ventilsitz 80 abgehoben und den Kolben 52 ebenfalls weiter nach links verschoben. Dann allerdings ist nicht nur eine Flüssigkeitsverbindung vom Druckkanal 46 zur Radialbohrung 70, sondern auch eine Flüssigkeitsverbindung vom Druckkanal 46 bis zum Kanal 72, der in den Pumpengehäuseraum 74 einmündet, c.möglicht, und zwar derart, daß der gesamte Förderdruck zur Verfügung steht, da die Radialbohrung 70 außerdem ständig mit dem Kanal über einen Abzweig verbunden ist. Hierzu ist der zur Verfügung stehende Förderdruck umgedrosselt, was er wäre, wenn die Verbindung über die Löngsschlitze im Ventilschieber erfolgen würde. Sobald diese letz-

tere Flüssigkeitsverbindung hergesellt ist, kann sich gehäuseraum 74 erfolgt. Dies kann dadurch erreicht

im Pumpengehäuseraum 74 ein Druck aufbauen, werden, daß die in der Zweigleitung 84 vorhandene

über den der oder die Pumpenkolben 34 vom Exzen- Drucksäule auf einen Steuerkolben 118 einwirkt, die

terring 32 abgehoben werden, so daß die Pumpenlei- wiederum über einen Stößel 120 mit dem Ventil-

stung abfällt und in der Druckleitung 38 nur noch 5 schieber 60 verbunden ist. Somit kann also der im

die Drucksäule vorhanden bleibt. Somit besteht also System herrschende Druck über den Handgriff 114

ein Regelkreislauf. Beim Ausführungsbeispiel ist die beispielsweise in einem Bereich von 50 bis 160 atü

Pumpe für eine maximale Pumpenleistung von etwa variiert werden. Hierbei ist der größte Druck bei sich

160 atü ausgelegt und wird, sobald die Kolben von in seiner obersten Stellung befindlichem Handgriff

ihrem Sitz abgehoben werden, nur noch eine Förder- io 114 und der kleinste Druck bei sich in seiner unter-

leistung von etwa 15 Liter/Min, besitzen. sten Stellung befindlichem Handgriff 114 erreichbar.

Wie ferner aus der Zeichnung hervorgeht, ist die Da aber für manche Arbeitsvorgänge die volle Pumpenförderleitung 38, die zu in der Zeichnung Pumpenleistung zur Verfügung stehen soll, ist ein nicht dargestellte Verbraucher, wie einem hydrostat!- Vorrangventil 122 für ein Zusatzaggregat vorgeseschem Vorderradantrieb, führt, über eine eine der 15 hen, das im einzelnen aus einem Gehäuse 124 mit Einfachheit halber nicht eingezeichnete Drossel auf- einer Bohrung 125 besteht, in der ein Schieber 126 weisende Leitung 82 mit einer Drehmomentenein- verschiebbar ist. Dieser weist in seinem Mittenbestellvorrichtung 22 verbunden, die ihrerseits wie- reich eine F.inrfrehung 128 auf, die stets mit einer derum über eine Zweigleitung 84 mit dem Ventil- Rücklaufleitung 130 in Verbindung ist. Der Schieber schieber 60 im überdruck- und Regelventil 48 in ao 126 wird normalerweise über eine Feder 132 in einer Verbindung steht. Infolge der in der Leitung 82 vor- solchen Lage gehalten, daß der Zufluß zur Rücklaufgesehenen Drossel erfolgt eine Druckreduzierung. leitung 130 aus der Zweigleitung 84 über eine Zu-

Die Drchmomenteinstellvorrichtung 22 besteht im führleitung 134 unterbunden ist. Die der Zuführleieinzelncn aus einem Ventilgehäuse 86, das mit einer tung 134 abgelegene Stirnseite 136 des Schiebers 126 abgesetzten Innenbohrung 88 versehen ist. Diese ist 15 steht irüt einer zum Druckraum des Zusatzaggregamit einer Rücklaufleitung 90 verbunden, während an tes, beispielsweise des Hubzylinders des Krafthebers, ihrem den Leitungen 82, 84 zugelegenen unteren führenden Leitung 138 in Verbindung. Hieraus folgt, Ende eine Buchse 92 eingepreßt ist. In letztere wie- daß der Schieber 126 einenends von der Zweigleidcrum ist eine Axialbohrung 94 eingearbeitet, die tung 84, anderenends über die Leitung 138 beaufcincnends durch einen Stopfen 96 verschließbar ist, 30 schlagbar ist. Im einzelnen erfolgt jedesmal bei Betäanderenends über Bohrungen 98 mit relativ kleinem tigurig des Zusatzaggregates eine derartige Verschie-Durchmesser mit den Leitungen 82 und 84 in Ver- bung des Schiebers 126, daß die Rücklaufleitung 130 bindung steht. In der Axialbohrung 94 ist ferner ein mit der Zuführleitung 134 verbunden wird, so daß Dämpfungskolben 100 mit Druckentlastungsventil das sich in den Leitungen 82, 84 befindliche Druck-102 vorgesehen, das jedoch stets etwas durch die 35 medium, ohne daß es über das Kegelventil 102 aus-Bohrungen 98 einströmendes Druckmedium zum treten müßte, drucklos in die Leitung 130 abfließen Rücklauf 9Ό durchläßt. Der Einstelldruck des Druck- kann, wodurch infolge des im Überdruck- und Reentlastungsventils ist über eine Feder 104 variier- gelventil 48 vorgesehenen Kolbens 52 der Schieber bar, die anderenends gegen einen in einem Stopfen - 60 wieder in seine eingezeichnete Stellung zurückge-106 verschiebbaren Stößel 108 anliegt. Der Stopfen 40 schoben wird. Das wiederum bedeutet, daß im Steu-106 verschließt die Innenbohrung 88 im Ventilge- erkreis Maximaldruck besteht, und zwar unabhängig häuse 86. Der Stößel 108 wiederum ist mit einem an von der Stellung des Handgriffes 114. Der mit dem einem Bock 110 schwenkbar gelagerten Hebel 112 Handgriff 114 bzw. dem Hebel 112 verbundene Stögelenkig verbunden, der an seinem dem Stößel 108 ßel ist über einen Reibverschluß im Stopfen 106 konabgelegenen Ende einen Handgriff 114 aufweist. 45 tinuierlich einstellbar, so daß der Handgriff im Be-Letzterer ist in Pfeilrichtung auf einem Kreisbogen reich zwischen seinen Endstellungen jede beliebige 116 derart schwenkbar, daß, wenn er sich in seiner Stellung einnehmen kann. Im ganzen gesehen, ist sooberen Endstellung befindet, über die Feder 104 auf mit über die Pumpenförderleitung 38, die Leitung das Druckentlastungsventil 102 der größte Druck 82, die Drehmomenteneinstellvorrichtung 22, die ausgeübt wird. Befindet sich dagegen der Handgriff 50 Zweigleitung 84 und das Überdruck- und Regelventil 114 in seiner unteren Endstellung, so ist der auf das 48 ein erster Steuerkreis realisiert, der es erlaubt, daß Druckentlastungsventil 102 lastende Druck am ge- der im System herrschende Druck über den Handringsten. Da aber die Drehmomenteneinstellvorrich- griff 114 einstellbar ist, jedoch es andererseits zuläßt, tung 22 über die Zweigleitung 84 mit dem Ventil- daß, sobald beispielsweise der Hubzylinder des schieber 60 verbunden ist, kann in Abhängigkeit von 55 Krafthebers betätigt wird, die gesamte Pumpenleider Stellung des Handgriffes 114 der Zeitpunkt be- stung dem Hubzylinder zur Verfügung steht, unabstimmt werden, in dem eine Verbindung des Druck- hängig von dem durch die Drehmomenteneinstellvorkanals 46 mit dem Kanal 72 und mit dem Pumpen- richtung 22 vorgegebenen Wert.

Hierzu I Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Stellvorrichtung zur Förderdruck- bzw. Ausgangsdrehmomenteinstellung für die Verstellpumpe eines in geschlossenem Kreislauf arbeitenden hydrostatischen Getriebes, mit wenigstens einem Haupthydromotor sowie einem willkürlich anschließbaren hydraulischen Zusatzverbraucher, wobei ein Stellglied zwecks automatischer Einstellung der Verstellpumpe einerseits in Richtung 'Fördermengenvergrößerung von einer Feder mit einstellbarer Vorspannkraft und andererseits in Richtung Fördermengenverringerung, mittels eines Steuerkolbens über eine Zweigleitung vom Förderdruck der Verstellpumpe beaufschlagt ist und eine Einrichtung zur Veränderung des Förderdruckeinflusses auf die Pumpeneinstellung vorgesehen ist, die beim Anschließen des Zusatzverbrauchers wirksam wird, dadurch gekennzeichnet, daß

   a) die Zweigleitung (84) über eine Drosselstelle an die Pumpenförderleitung (38) angeschlossen ist und der Maxim ildruck in der Zweigleitung mittels eines manuell einstellbaren Druckentlastungsventils (102) veränderbar ist und

   b) daß oie beim Einschalten des Zusatzverbrauchers wirksam werdende Einrichtung aus einem an die Zweigleitung angeschlossenem Ablaßventil (Vor angventil (122) besteht, das beim Anschließen des Zusatzverbrauchers die Zweigleitung (84) selbsttätig mit dem Getriebesumpf (Leitung 130) verbindet.