DE2043963C2 - Notversorgungssystem für einen hydraulischen Kreis - Google Patents

Description

gestellten Einrichtung bildet,

F i g. 3 zeigt in einer der F i g. 2 entsprechenden Darstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Durchf^ußmcngenreglers und

Fig.4 zeigt eine teilweise abgebrochene Detailansicht eines Ausführungsbeispieles einer Düse zur Differenzdruckmessung, wie sie in dem in F i g. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel verwendet wird.

In Fig. 1 ist mit der Bezugsziffer 10 eine von der Antriebsmaschine angetriebene Pumpe bezeichnet, d.e hydraulische Flüssigkeit über eine Leitung 14 aus einem Vorratsbehälter 12 durch eine Leitung 16 fördert. Diese Leitung 16 versorgt einen Durchflußmengenregler 18 und über eine Leitung 20 ein Steuerventil 22. Dieses Steuerventil 22 ist ein Ventil der bekannten Art, das über einen Gelenkmechanismus von der Drehbewegung eines Steuerrades, wie dies beispielsweise in dem USA-Patent 32 60 325 der Anmelderin beschrieben ist, oder durch eine entsprechende hydraulische Übertragung, betätigt werden kann. Dieses Steuerventil 22 dient dazu, hydraulische Flüssigkeit durch die Leitungen 24 und 26 zum Kolbenstangenende bzw. Kolbenkopfende von Steuerzylindern 28 und 30 zu liefern. Wird dieses Steuerventil 22 in der umgekehrten Richtung betätigt, so wirkt der Flüssigkeitsdruck über die Leitungen 32 und 34 auf die entgegengesetzten Enden der entsprechenden Steuerzylinder. In einem Fall dient die Leitung 32 und im anderen Fall die Leitung 24 als Rückflußleitung. Durch eine Leitung 36 fließt dann die hydraulische Flüssigkeit zurück in den Vorratsbehälter 12.

Weiterhin ist eine von den Rädern des Fahrzeuges angetriebene Pumpe 40 vorgesehen, die hydraulischi-Flüssigkeit über eine Leitung 42, den Durchflußmengenregler 18 und durch eine Leitung 44 fördert. Im Normalfalle strömt die hydraulische Flüssigkeit über die Leitung 46, den Durchflußmengenregler 18 und eine Leitung 48 wieder in den Vorratsbehälter 12 zurück. Wird die Fahrtrichtung der Maschine geändert, so kehrt sich die Durchflußrichtung durch die Pumpe 40 und die Leitungen 44 und 46 um.

Wird durch ein Herabsetzen der Maschinendrehzahl, welche einen direkten Einfluß auf die die hydraulische Einrichtung normalerweise versorgende Pumpe 10 ausübt, herabgesetzt, so ergibt sich eine Verminderung der Durchflußmenge von hydraulischer Flüssigkeit in der hydraulischen Einrichtung. Der Durchflußmengenregler 18 wird in einem solchen Fall zur Ergänzung der Durchflußmenge im sogenannten primären Leitungssystem die von der radgetriebenen Pumpe 40 gelieferte Durchflußmenge umleiten und damit die fehlende Durchflußmenge im primären Leitungssystem für die Steuerung ergänzen. Dies verbessert die Steucrempfindlichkcit eines Fahrzeuges, das bei geringer Antriebsmaschine^ drehzahl sich mit hoher Geschwindigkeit fortbewegt, wie beispielsweise beim Herabrollcn des Fahrzeuges von einem Berg, ganz erheblich.

Die Art und Weise, in welcher die im Vorangegangenen beschriebene Wirkungsweise zustande gebracht wird, soll zuerst im Zusammenhang mit F i g. 2 beschrieben werden. Aus dieser Figur ist zu ersehen, daß die von der maschinengetriebenen Pumpe 10 geförderte Flüssigkeitsmenge in das Gehäuse des Durchflußmengenreglers 18 durch die Leitung 16 eintritt und die Federkraft eines Rückschlagventils 50 überwindet, und weiter über die Leitung 20 aus dem Durchflußmengenreg!cr 18 austritt, um, wie im Zusammenhang mi; F i g. I beschrieben, weiter in das Steuerungssystem zu fließen. Fur den Fall, daß das Steuerventil 22 der Fig. 1 nicht zur Steuerung in irgendeiner Richtung betätigt wird, fließt die hydraulische Flüssigkeit über die Leitung 36 in den Vorratsbehälter 12 zurück.

In der Zwischenzeil ist der von der radgetriebenen Pumpe 40 gelieferte Flüssigkeitsstrom, wie bereits im Vorangegangenen beschrieben, übe,- die Leitung 42 in den Durchflußmengenregler 18 und von dort über die Leitung 48 zu dem Vorratsbehälter 12 zurückgefördert worden. Dies soll nun im folgenden beschrieben werden.

.'n dem Durchflußmengenregler 18 ist ein druckbetätigtes Schieberventil angeordnet, das im wesentlichen aus einem Stufenschieber 52 besteht, der über in dem Stufenschieber angeordnete Schlitze 58 und 60 den Durchtritt von Flüssigkeit zu den Kammern 54 und 56 erlaubt, die somit beide mit einem gemeinsamen Kanal 62 in Verbindung stehen. Dreht sich die Pumpe 40 in einer Richtung, so daß Flüssigkeit von dem Vorratsbehälter 12 durch die Leitung 44 gefördert und über die Leitung 46 zurückgepumpt wird, so übersteigt der Druck in der Kammer 56 den Druck in der Kammer 54 und bewirkt somit, daß unter Druck stehende Flüssigkeit durch einen Kanal 64 in eine Federkammer am linken Ende des Stufenschiebers 52 einströmt. Dies hat eine Verschiebung des Stufenschiebers 52 nach rechts zur Folge, wodurch ein in der Mitte angeordneter, normalerweise geschlossener Kanal 66 freigegeben wird und unter Druck stehende Flüssigkeit aus dem Kanal 46 entweder über ein Rückschlagventil 68 zurück zum Vorratsbehälter 12, oder zur Vervollständigung oder zum Ersatz des von der maschinengetriebenen Pumpe 10 gelieferten Flüssigkeitsstromes über ein Rückschlagventil 70 in die Leitung 20 gelangt.

Das Rückschlagventil 68, ein sogenanntes lastabhängiges Ventil, besitzt einen Kanal 72, der den Kanal 66

J5 mit einer Federkammer des Rückschlagventils 68 verbindet und durch Druckbeaufschlagung ein Öffnen des Ventiles 68 verhindert. Um ein öffnen des Rückschlagventiles 68 zu ermöglichen, also einen Rücklauf der Flüssigkeit über die Leitung 48 in den Vorratsbehälter 12 zu gestatten, ist für die Federkammer eine Entlüftungsmöglichkeit vorgesehen. Ein kleines Schieberventil 74 steuert den Flüssigkeitsdruck in der Federkammer des Rückschlagventiles 68 in Abhängigkeit der von der maschinengetriebenen Pumpe 10 über die Leitung 16 angelieferten Flüssigkeitsinenge. Zu diesem Zweck ist innerhalb des Gehäuses eine Düse 76 angeordnet, deren Bohrung sich nach Art eines Venturirohres verengt, wobei zur Ermittlung der Druckdifferenz im stromaufwärts angeordneten größeren Durchströmquerschnitt

so der Düse 76 ein Kanal 78 und in dem stromabwärts angeordneten kleineren Durchtrittsquerschnitt der Düse 76 ein Kanal 80 vorgesehen ist. Daraus folgt, daß unter normalen Durchflußbedingungen der größere Druck über den Kanal 78 und der geringere Druck über

v> den Kanal 80 übertragen wird. Sobald sich die durch die Düse 76 fließende Durchflußmenge verringert, haben die in den Kanälen 78 und 80 gemessenen Drücke die Tendenz, sich anzugleichen. Unter normaler. Umständen bewirkt der in dem Kanal 78 herrschende höhere Druck, daß sich das Schiebeventil 74 nach unten bewegt und die Federkammer des Rückschlagventiles 68 über die Kanäle 82 und 84 mit der Leitung 48 verbindet, so daß die radgetriebene Pumpe 40 keinen Einfluß auf die hydraulische Hinrichtung ausübt. Wird jedoch die in

h5 der Leitung 16 strömende Durchflußmenge verringert, s(j sinkt der Druck in dem Kanal 78. Der Druck in dem Kanal 80 bewirkt in einem solchen Fall zusammen mit der Kraft der Feder 86, daß sich das Schieberventil 74 in

die in F i g. 2 dargestellte Stellung nach aufwärts bewegt und somit einen Druckverlust im Kanal 66 über die Federkammer des Rückschlagventiles 68 verhindert, so daß der von der Pumpe 40 erzeugte Druck das Rückschlagventil 70 öffnet und entsprechend den jeweiligen Umständen die von der maschinengetriebenen Pumpe 10 geförderte Flüssigkeitsmenge ergänzt oder ersetzt, so daß der von der Pumpe 40 gelieferte Flüssigkeitsstrom parallel zu dem von der Pumpe 10 geförderten Flüssigkeitsstrom geschaltet ist.

Die Drehrichtung der radgetriebenen Pumpe 40 ist umkehrbar, so daß bei einer Fahrlrichtungsänderung des Fahrzeuges die dem Vorratsbehälter 12 entnommene Flüssigkeit durch die Leitungen 42 und 46 gefördert wird und über die Leitung 44 zurückfließt. In einem solchen Fail strömt die Flüssigkeit durch den Fig. 2 dargestellten Kanal 62 in die Kammer 56 und setzt die Kammer 54 unter Druck. Dies hat zur Folge, daß sich der Druckanstieg durch einen Kanal 88 im rechten Ende des Stufenschiebers 52 in eine Federkammer hinein fortpflanzt und den Stufenschieber 52 nach links bewegt. Damit wird die Kammer 54 mit dem Kanal 66 verbunden. Der Druckanstieg in dem Kanal 66 wird dann, wie bereits beschrieben, entweder das Rückschlagventil 68 öffnen und die Flüssigkeit zu dem Vorratsbehälter 12 zurückfließen, oder zur Ergänzung der von der Maschine betriebenen Pumpe 10 geförderten Flüssigkeitsmenge das Rückschlagventil 70 öffnen.

In Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Durchflußmengenreglers 18' dargestellt, der die Flüssigkeil von der maschinengetriebenen Pumpe 10 über eine Leitung 16' erhält. Eine als Druckgeber ausgebildete Düse 76' ist mit Kanälen 78' und 80' ausgestattet, die mit einander entgegengesetzten Enden eines Schieberventils 90 in Verbindung stehen. Dieses Schieberventil 90 ist js nach links federbeaufschlagt und sperrt somit den Durchgang zu dem Vorratsbehälter 12 über eine Leitung 48' ab. Bei normalem Betrieb, also dann, wenn eine ausreichend große Durchflußmenge über die Leitung 16 gefördert wird, bewirkt der hohe Druck in dem Kanal 70', daß das Schieberventil 90 nach rechts geschoben wird, wodurch ein Durchgang von der radgetriebenen Pumpe 40 zu dem Vorratsbehälter 12 freigegeben wird. Die von der radgetriebenen Pumpe 40 geförderte Flüssigkeitsmenge fließt dabei in Abhängigkeil von der Bewegungsrichtung des Fahrzeuges entweder durch die Leitung 44' oder die Leitung 46' und beeinflußt den Stufenschieber 52' in derselben Weise, wie den in F i g. 2 dargestellten Stufenschieber 52. Für den Fall, daß das Schieberventil 90 aufgrund eines relativ niedrigen Drukkes in den Kanal 78' einen Rückfluß zu dem Vorratsbehälter i2 verhindert, öffnet der von der radgeiriebenen Pumpe 40 geförderte Flüssigkeitsstrom das Rückschlagventil 70', wodurch mit diesem Flüssigkeitsstrom der aus der Leitung 16' über die Leitung 20' zu dem Steuerventil 22 fließende Flüssigkeitsstrom ergänzt oder ersetzt wird.

Sowohl die Anordnung der Rückschlagventile 50' und 70' in F i g. 3 als auch der Rückschlagventile 50 und 70 in F i g. 2 hat zur Folge, daß die beiden Flüssigkeitsströme parallel zueinander eingefördert und zu einem einzigen Flüssigkeitsstrom vereinigt werden. Keiner der Flüssigkeitsströme fließt daher gegeneinander.

In F i g. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer den venturirohrartigen Düsen 76 bzw. 76' in den F i g. 2 bzw. 3 entsprechende Düse 76' dargestellt Diese Düse 76" besitzt eine große Bohrung 94 und eine benachbarte kleine Bohrung 96, welche miteinander verbunden sind.

Mit diesen beiden Bohrungen verbundene Kanäle 78" und 80" haben dieselbe Aufgabe wie die in F i g. 2 dargestellten Kanäle 78 und 80.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   Notversorgungssystem für einen hydraulischen Kreis mit einer primären, von einer Antriebsmaschine eines Fahrzeuges betriebenen Flüssigkeäts-Druckversorgungseinrichtung und einer angetriebenen, sekundären FIüssigkeits-Druckversorgungseinrichtung, mit Einrichtungen zum Einleiten der Flüssigkeit der sekundären Flüssigkeits-Druckversorgungseinrichtung in das primäre Leitungssystem parallel zum Fluß der primären Flüssigkeits-Druckver sorgungseinrichtung mit einem ein derartiges Einleiten in das primäre Leitungssystem verhindernden, im normalen Betriebszustand geschlossenen Rückschlagventil und einer auf das Abfallen des Stromflusses der primären Flüssigkeils-Druckversorgungseinrichtung auf ein vorbestimmtes Niveau ansprechenden, das öffnen des Rückschlagventils bewirkenden Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundäre Flüssigkeits-Druckversorgungseinrichtung (40) übe:r ein Element angetrieben ist, mit dem sich das Fahrzeug auf dem Boden abstützt und daß eine Steuereinrichtung (52,52') in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung zwischen zwei Lagen bewegbar ist, wodurch die von der sekundären Flüssigkeits-Druck versorgungseinrichtung (40) kommende Flüssigkeit aufgrund der Bewegung des Fahrzeuges in eine der beiden Fahrtrichtungen in das primäre Leitungssystem geleitet wird.

   Die Erfindung bezieht sich auf ein Notversorgungssystem für einen hydraulischen Kreis gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein derartiges Not Versorgungssystem ist aus der US-PS 30 91 929 bekannt, welches jedoch zwei Pumpen aufweist, d. h. eine Hauptpumpe und eine Nebenpumpe, die gemeinsam durch den Fahrzeugmotor angetrieben sind. Bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit, d. h. bei niedriger Motordrehzahl fördert die Hauptpumpe aus einem Behälter Druckflüssigkeit durch einen Anschluß und durch eine in einem Kanal befindliche Düse. Durch die besonderen dabei auftretenden Druckverhältnisse vor und hinter der Düse befindet sich der Steuerkolben in der linken Lage und verhindert ein Durchströmen der von der Nebenpumpe angesaugten Flüssigkeit von einem Kanal in den vorgenannten Kanal. Deswegen wird die Flüssigkeit, die von der Nebenpumpe aus dem Behälter über eine Leitung oder ein Rückschlagventil angesaugt wird, in den Anschluß eingeleitet und von dort über ein weiteres Rückschlagventil in den erstgenannten Kanal geleitet, wo dieser Flüssigkeitsstrom mit dem Hauptstrom der Hauptpumpe zusammentrifft. Wenn nunmehr die Motordrehzahl ansteigt, so verändert sich die Druckdifferenz auf beiden Seiten der Düse, wodurch der Steuerkolben veranlaßt wird, sich nach rechts zu bewegen. Somit kann die von der Nebenpurnpe geförderte Flüssigkeit von dem zweitgenannten Kanal in den erstgenannten Kanal strömen und von dort zurück in den Behälter, so daß das Rückschlagventil nicht mehr überwunden werden kann und somit keine von der Nebenpumpe geförderte Flüssigkeit mehr in den Hauptstrom (erstgenannter Kanal) gelangen kann. Somit wird die Ncbcnpumpe auch dann angetrieben, wenn das Fahrzeug steht. In diesem Zustand abci wird das Notsyslcm nicht benötigt Es ist zwar aus DE-PS 11 57 945 bekannt, eine Pumpe vom Fahrzeugmotor und die andere Pumpe über die Fahrzeugräder anzutreiben. Dieses System arbeitet jedoch nicht in einander ergänzender Weise, sondem beide Pumpen arbeiten vollkommen getrennt voneinander. Nur wenn der Druckmittelkreislauf der Druckmittelpumpe unterbrochen wird, so wird der Umsteuerkolben eines Umschaltventils infolge des nicht mehr auf ihn wirkenden Druckmittels und durch die

   ίο Wirkung der zusammengedrückten Feder nach rechts verstellt. Das genannte System ist nur bei der Vorwärtsphase wirksam.

   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Notversorgungssystem zu schaffen, welches nur dann wirksam sein kann, wenn sich das Fahrzeug in einem Zustand befindet, in dem das System auch benötigt wird.

   Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs gelöst. Diese Lösung kennzeichnet sich dadurch aus, daß die Nebenpumpe nicht vom Fahrzeugmotor angetrieben wird, sondern von einem Teii des Fahrzeuges, welches mit dem Boden in Verbindung steht, auf dem das Fahrzeug ruht, beispielsweise die Fahrzeugräder. Somit ist das Notsystem nur dann in Betrieb, wenn sich das Fahrzeug tatsächlich bewegt. Dabei ist gewährleistet, daß durch eine besondere Steuereinrichtung das Notversorgungssystem in Betrieb ist, sowohl bei der Vorwärts- als auch bei der Rückwärtsbewegung des Fahrzeuges. So wird beispielsweise beim Leerlauf des Fahrzeuges durch das Notversorgungssystem keine Energie verbraucht. Dies wird bei der US-PS 30 91 929 nur durch einen sehr komplizierten Mechanismus vermieden.

   Durch die erfindungsgemäßen Merkmale wird ein Notversorgungssystem geschaffen, das immer dann von einer Nebenpumpe gelieferte, unter Druck stehende hydraulische Flüssigkeit in das Steuersystem der Maschine fördert, wenn der Druck der von der Hauptpumpe für die Steuerung des Fahrzeuges geförderten hydraulisehen Flüssigkeit unter einen bestimmten Wert absinkt. Bei dem erfindungsgemäßen Notversorgungssystem wird der von der Nebenpumpe geförderte Flüssigkeitsstrom wänrend des Leerlaufs der Maschine in das Steuerungssystem eingespeist. Diese Einspeisung erfolgt auch dann, wenn das Leitungssystem der maschinengetriebenen Pumpe ausfällt, also beispielsweise die Maschine anhält oder eine Saugleitung im primären Leitungssystem reißt. Die Notversorgungspumpe, d. h. die Nebenpumpe, ist in ihrer Drehrichtung umkehrbar und wird von dem Rad des Fahrzeuges angetrieben, so daß immer dann, wenn das Fahrzeug in Bewegung ist, die Pumpe zum Ersetzen oder Ergänzen des normalen Flüssigkeitsstromes für die Steuerung eine bestimmte Flüssigkeitsmenge fördert.

   Der in der folgenden Figurenbeschreibung verwendete Ausdruck »radgetrieben« soll aussagen, daß die Pumpe durch irgendwelche Teile, die mit dem Boden des sich in Bewegung befindenden Fahrzeuges in Berührung kommen, angetrieben ist.

   Im folgenden ist zur weiteren Erläuterung und zum besseren Verständnis ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in den Zeichnungen näher beschrieben und erläutert.

   F i g. 1 zeigt in schematischer Darstellung ein gemäß

   h^r) der Erfindung ausgestattetes hydraulisch betriebenes Steuerungssystem eines Traktors oder dergleichen.

   I ig. 2 zeigt schematisch eine Ansicht eines Durchlliilimcnjicnreglcrs, weicher einen Teil der in !■' i g. I dar