DE19625957A1 - Hydraulische Antriebsvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Antriebsvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

In bekannter Weise muß die Antriebswelle mit der die Pumpen für die einzelnen Verbraucher oder Verbrauchergruppen gekoppelt sind, so groß dimensioniert werden, daß die Summe der an den Pumpen auftretenden maximalen Drehmomente von der Antriebswelle torsionsfrei übertragbar sind. Wird die Antriebswelle für die Pumpen beispielsweise von der mit der Kurbelwelle einer Verbren­ nungsmaschine über einen Riementrieb angetriebenen Durchgangs­ welle des Kompressors für die Druckluftanlage gebildet, muß die­ se entsprechend groß dimensioniert werden. Da diese in der Regel nur zum gleichzeitigen Antrieb einer Pumpe für die Lenkung aus­ gelegt ist, erfordert der Antrieb von weiteren Pumpen für zu­ sätzliche Verbraucher eine Sonderanfertigung des Kompressors mit entsprechend größerer Dimensionierung der Durchgangswelle.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine hydraulische An­ triebsvorrichtung zu schaffen, bei der ein torsionsfreier Be­ trieb der Antriebswelle für die Pumpen auch dann zu gewährlei­ sten ist, wenn die Dimensionierung der Antriebswelle der Summe der von den Pumpen maximal abverlangten Drehmomente nicht ent­ spricht. Dies wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspru­ ches 1 erreicht. Durch die Aufteilung der Verbraucher in vorran­ gige und nachrangige Verbraucher, also in Verbraucher, die für die Gesamtanlage jederzeit ihre maximale Leistung erbringen müs­ sen und in solche Verbraucher, die ohne die Gesamtanlage zu ge­ fährden, auch kurzzeitig mit einer geringeren Leistung betrieben werden können. Ein solcher Anwendungsfall ist beispielsweise bei Straßenfahrzeugen oder mobilen Arbeitsmaschinen gegeben. Bei diesen Fahrzeugen muß dem Lenkungsantrieb der absolute Vorrang eingeräumt werden, während die Lichtmaschine kurzzeitig auch mit geringerer Leistung betrieben werden kann, ohne den Betrieb des Fahrzeugs zu beeinträchtigen. Hinzu kommt, daß die volle Lei­ stung für die Lenkung nur in Ausnahmesituation, wie beim Rangie­ ren des Fahrzeugs erforderlich ist. In der meisten Zeit ist so­ mit die Lichtmaschine ohnehin mit voller Leistung zu betreiben.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.

In der Zeichnung veranschaulicht die einzige Abbildung ein Schaltbild einer hydraulischen Antriebsvorrichtung mit einer Pumpe 1 für einen Hydromotor 2 zum Antrieb einer Lichtmaschine 3 und einer Pumpe 4 für die hydraulische Servolenkung 5 eines Fahrzeugs. Das eine Ende der Durchgangswelle 7 der Pumpe 1 ist mit der Welle 6 der Pumpe 4 gekuppelt und das andere Ende der Durchgangswelle mit der Durchgangswelle 8 eines Luftkompressors 10 für die Druckluftanlage 11 des nicht näher dargestellten Fahrzeugs. Das andere Ende der Durchgangswelle 8 des Luftkom­ pressors ist mit der Kurbelwelle 12 eines nicht näher gezeigten Verbrennungsmotors 13 gekuppelt.

Die Druckleitung 14 der Pumpe 1 führt unmittelbar zum Einlaß des Hydromotors 2. Der Hydromotor 2 weist eine Bypass- bzw. Umge­ hungsleitung 15 mit einem hydraulisch ansteuerbaren Druckventil 16 auf. Das Druckventil 16 wird durch eine Feder 17 in Schließ­ lage gehalten. Parallel zur Umgehungsleitung 15 ist eine Steuer­ leitung 18 mit einer Festdrossel 19 und einer vom Druck der Len­ kung über eine Steuerleitung 20 ansteuerbaren Verstelldrossel 21 angeordnet. Zwischen den beiden Drosseln führt ein Steuerlei­ tungsabschnitt 22 zum Steuerraum des Druckventils 16, dessen Steuerdruckbeaufschlagung in Öffnungsrichtung des Steuerventils 16 wirkt. In der gezeigten voll geöffneten Stellung a der Ver­ stelldrossel 21 kann sich zwischen den beiden Drosseln nur ein geringer Druck aufbauen, der nicht ausreicht, gegen die Kraft der Schließfeder 17 das als Druckventil 16 ausgebildete Bypass-Ventil in Öffnungsrichtung zu bewegen. In der Schließstellung des Druckventils 16 kann sich der volle von der Lichtmaschine 3 abverlangte Druck in der zum Hydromotor 2 führenden Druckleitung 14 aufbauen. Bei Betätigung der Lenkung 5 wird der hierbei auf­ tretende Lenkungsdruck über die Steuerleitung 20 dem Steuerraum der Verstelldrossel 21 zugeführt und verstellt diese in Richtung eines kleineren Durchflußquerschnitts bis diese schließlich in der Stellung b ganz geschlossen ist. Der sich damit in Durch­ flußrichtung gesehen vor der Verstelldrossel 21 einstellende Steuerdruck verschiebt das als Druckventil 16 ausgebildete Bypass-Ventil in Öffnungsrichtung, so daß ein Teilstrom der über die Druckleitung 14 zum Hydromotor strömenden Arbeitsflüssigkeit über das Druckventil 16 zum Tank T abgeführt wird. Damit verrin­ gert sich die Drehzahl des Hydromotors und gleichzeitig der in der Druckleitung 14 wirkende Druck, so daß an der Pumpenwelle 7 der Pumpe 1 ein kleineres Drehmoment auftritt. Das an der Pumpe 1 auftretende Drehmoment wird durch entsprechendes Öffnen des Druckventils 16 soweit herabgesetzt, daß dessen Größe gemeinsam mit dem an der Welle 6 der Pumpe 4 auftretenden Drehmoment die Torsionsfestigkeit der Durchgangswelle 8 des Kompressors nicht übersteigt.

In der zur Lenkung 5 führenden Druckleitung 24 der Pumpe 4 ist ein vom Verbraucherdruck bzw. vom Lenkungsdruck gesteuertes 3-Wege-Stromregelventil 25 angeordnet, das die Lenkung mit einem konstanten Arbeitsmittelstrom versorgt. Bei Nichtbetätigung der Lenkung strömt der Arbeitsmittelstrom über das Lenkungsventil 5 drucklos zum Tank und der geringe Rest des von der Pumpe insge­ samt gelieferten Arbeitsmittelstromes strömt gegen die geringe Kraft der Regelfeder 26 über das Stromregelventil zum Tank. Da­ mit tritt an der Pumpenwelle 6 nur ein kleines Drehmoment auf. Bei diesem Betriebszustand der Lenkung kann der Hydromotor 2 seine volle Leistung auf die Lichtmaschine 3 übertragen.

Die Welle der Lenkpumpe weist in der Regel nur einen Austritt aus dem Pumpengehäuse auf. Deshalb wird die Pumpe 1 der Lichtma­ schine mit einer Durchgangswelle 7 versehen und deren eines Ende mit der Welle 8 des Kompressors 10 und deren anderes Ende mit der Welle 6 der Lenkpumpe 4 verbunden, so daß an dem bestehenden Aggregat keine Änderungen durchgeführt werden müssen.

Claims (7)

1. Hydraulische Antriebsvorrichtung, insbesondere für Stra­ ßenfahrzeuge oder mobile Arbeitsmaschinen, bestehend aus zwei oder mehreren von einer gemeinsamen Antriebswelle angetriebenen Hydropumpen, wobei jeder Hydropumpe zumindest ein Verbraucher zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame An­ triebswelle (8) für ein kleineres Drehmoment ausgelegt ist als die Summe der von den Verbrauchern (5, 2) abverlangten maximalen Drehmomente der diesen zugeordneten Hydropumpen (4, 1) und die Verbraucher in vorrangige (5) und nachrangige Verbraucher (2) unterteilt sind und bei Inbetriebnahme eines vorrangigen Ver­ brauchers (5) die maximal abverlangbaren Drehmomente der für die nachrangigen Verbraucher (2) bestimmten Pumpen (1) auf kleinere Werte zurückgenommen werden.

2. Hydraulische Antriebsmaschine nach Anspruch 1, wobei die Antriebswelle für die Pumpen der Verbraucher von der Durchgangs­ welle eines Luftkompressors für die Druckluftanlage eines Stra­ ßenfahrzeugs oder einer mobilen Arbeitsmaschine gebildet und für die Lenkhilfspumpe bestimmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangswelle (8) gleichzeitig die Pumpe (1) für den eine Lichtmaschine (3) antreibenden Hydromotor (2) bestimmt ist, wo­ bei die Lenkung (5) den vorrangigen Verbraucher und der Hydromo­ tor (2) für die Lichtmaschine (3) den nachrangigen Verbraucher bildet.

3. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Zurücknahme des Drehmomentes der für den Hydromotor (2) für die Lichtmaschine (3) bestimmten Pum­ pe (1) durch Öffnen eines zum Tank (T) führenden Bypasses (15, 16) zur Abführung zumindest eines Teilstromes der zum Hydromotor (2) strömenden Arbeitsflüssigkeit erfolgt.

4. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß der Bypass (15, 16) den Ein- und Aus­ gang des Hydromotors (2) für die Lichtmaschine (3) verbindet, wobei der Bypass von einer Leitung (15) mit einem vom Lenkungs­ druck ansteuerbaren 2-Wegeventil (16) gebildet ist.

5. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das 2-Wegeventil (16) von einem Druck­ ventil gebildet ist, das in Schließrichtung von einer Federkraft (17) und in Öffnungsrichtung vom vom Lenkdruck festlegenden Steuerdruck beaufschlagt ist.

6. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 5, da­ durch gekennzeichnet, daß der Lenkungsdruck eine Verstelldrossel (21) in Richtung kleiner werdendem Durchflußquerschnitt beauf­ schlagt und die Verstelldrossel (21) in einer Steuerleitung (18) angeordnet ist, die über eine Festdrossel (19) mit der zum Hy­ dromotor (2) führenden Arbeitsleitung (14) zur Entnahme eines geringen Steuermittelstromes angeschlossen ist und zwischen der Fest- und der Verstelldrossel ein Steuerleitungsabschnitt (22) zum Steuerraum des Druckventils (16) führt.

7. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach einem der vorheri­ gen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (1) für den Hydromotor (2) der Lichtmaschine (3) eine Durchgangswelle (7) aufweist, deren eines Ende mit der Durchgangswelle (8) des Kom­ pressors (10) und deren anderes Ende mit der Welle (6) der Hy­ dropumpe (4) für die Lenkung (5) verbunden ist.