DE2246638A1 - Hydrostatisches getriebe - Google Patents

Description

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Anlage zur

Patent- und

Gebrauehsmusterhilfsamieldung

ROBEBT BOSCH GBIBH, 7 Stuttgart 1

Hydrostatisches Getriebe

Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Getriebe., bei dem Primär- und Sekundäreinheit im geschlossenen Kreis durch zwei Getriebehauptleitungen miteinander verbunden sind* die durch zwei Druckbegrenzungsventile abgesichert sind, sowie mit einer Speisepumpe, die über Rückschlagventile und ein vom ^.evjei3,igen Hochdruckkreis beeinflußtes Spülventil Druckmittel in den jeweiligen Niederdruckkreis fördert, ' ■

Bei einem im geschlossenen Kreis arbeitenden hydrpstatischen Getriebe ist die eine Getriebehauptleitung Hochdruckleitung, die andere Niederdruckleitung,,, und umgekehrt.- Dies pichtet sich danach, ob die Primär- oder die Sekundärseite als Drückrnittelquelle arbeitet. Dadurch müssen beide Leitungen durch ,jeweils ein Druckbegrenzungsventil gegen Überdruck gesichert sein«

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Stuttgart

Bel einem bekannten hydrostatischen Getriebe der eingangs erwähnten Art sind die Druckbegrenzungsventile in leitungen eingesetzt, die unmittelbar die Getriebehauptleitungen verbinden, so daß bei einem Überdruck in der einen Hauptleitung (Hochdruck) das gesamte über das Druckbegrenzungsventil überströmende Druckmittel zur anderen Hauptleitung (Niederdruck) abströmt. Durch die Drosselwirkung des Druckbegrenzungsventils wird dabei das Druckmittel sehr stark erwärmt. Es gelangt demzufolge erhitzt unmittelbar in den Niederdruckkreis und in die Druckmittelquelle, Das von der Speisepumpe über das Spülventil in den Niederdruckkreis eingespeiste, gekühlte Druckmittel genügt dann in besonders gelagerten Fällen nicht, die Temperatur des Druckmittels auf einem solchen Wert zu halten, daß Beschädigungen an der Primär- bzw, Sekundäreinheit sicher vermieden werden können.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Getriebe der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei dem die Temperatur des Druckmittels im Kreislauf ein zulässiges Maß nicht überschreiten kann.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß vom Auslaß jedes Druckbegrenzungsventils (29, 30) eine erste Verbindung (27, 23; 28, 2^) zum Niederdruckkreis und eine zweite Verbindung (25, 25) über das Spülventil (24) zu einem drucklosen Raum (31) führt, und daß die Mündung der ersten Verbindung in den Niederdruckkreis zwischen der Bekundäreinheit und dem Einspeisepunkt der Speisepumpe in den Niederdruckkreis liegt.

Damit wird erreicht, daß der über das Druckbegrenzungsventil abfließende DruckmitteIstrpm aufgeteilt wird in einen ersten Teilstrom, der unmittelbar zur Niederdruckleitung fließt* und in'einen zweiten Teilstrom, der unmittelbar über dag Spülventil zum Behälter strömt, wo er gekühlt wird.

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Eine derartige Anordung eignet sich besonders bei Radialkolbenmaschinen, bei denen der Rotor auf einem feststehenden Steuerzapfen läuft. Das Spiel zwischen den beiden Teilen muß besonders gering sein. Das vom Niederdruckkreis zum Steuerzapfen zurückströmende, heiße Druckmittel würde diesen zu stark erhitzen und das Spiel zwischen Steuerzapfen und Rotor zu sehr verringern, wären nicht die erfindungsgemäßen Maßnahmen getroffen. Da diese nur sehr geringen Aufwand erfordern, sind sie aber für.alle Typen von hydrostatischen Maschinen vorteilhaft.·

Die erfindungsgemäße Anordnung eignet sieh auch besonders für hydrostatische Getriebe, die für den Antrieb von Fahrzeugen verwendet werden. Sie funktioniert nicht nur im normalen Fahrbetrieb (Vorwärtsfahrt), sondern auch bei Rückwährtsfahrt und im Schubbetrieb, in dem das Fahrzeug durch seine eigene Masse angetrieben wird.

Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung. '

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in

Fig. 1 ein hydrostatisches Getriebe in schematischer Darstellung;

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine hydrostatische Pumpe im Bereich der für den geschlossenen Kröis notwendigen Ventile; ■

Fig. 3 einen Teilschnitt längs HI-III nach Fig. 2.

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In Fig. 1 ist mit 11 eine verstellbare hydrostatische Pumpe (Primäreinheit) bezeichnet, die von einer Antriebsmaschine 12 angetrieben ist. Sie ist durch zwei Getriebehauptleitungen 13, 14 mit einem Hydromotor (Sekundäreinheit) 15 verbunden, der z. B. ein Fahrzeugrad 16 antreibt. Weiterhin ist eine Speisepumpe 17 vorgesehen, die ebenfalls von der Antriebsmaschine 12 angetrieben. sein kann.

Von der Speisepumpe 17 führt eine Leitung 18 zu einer Lejit ung 19, die die beiden Getriebehauptleitungen 15 und 14 miteinander verbindet. In dieser sind zwei Rückschlagventile 20, 21 angeordnet, die beidseits der Mündung der Leitung 18 in die Leitung 19 . liegen. Die Rückschlagventile vermögen sich in Richtung von dieser Mündungsstelle zu den Leitungen IJ, 14 hin zu öffnen. An die Leitung l8 ist ein Speisedruck-Begrenzungsventil 22 angeschlossen. Von der Leitung 15 führt eine zweite Leitung 23 zur Leitung l4. In dieser Leitimg ist ein Spülventil 24 angeordnet, das im Prinzip zwei hydraulisch betätigbaren Rückschlagventilen entspricht. Vom Spülventil 24 geht eine Leitung 25 aus, in der ein Druckhalteventil 26 angeordnet ist. Diese ist zu einem Behälter Jl entlastet.

Das Spülventil 24 ist durch zwei von der Leitung 23 ausgehende Leitungen 27, 28 umgangen. In der Leitung 27 ist ein Druckbegrenzungsventil 29, in der Leitung 28 ein Druckbegrenzungsventil 30 angeordnet. Die Speisepumpe 17 saugt Druckmittel aus einem Behälter 31 an. Die Mündungen der Leitungen 27, 28 in die Leitung 23 liegen zwischen dem Spülventil und den Mündungen der Leitung' 23 in die Leitungen 13 und 14. Die Mündungen der Leitung 19 in die Leitungen 13, 14 liegen vor den Mündungen der Leitung 23 in die Leitungen 13, l4, bezogen auf die Richtung des Förderstroms der Speisepumpe 17·

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Die Fig. 2 zeigt ein praktisches Ausführungsbeispiel,» aus der sämtliche in der Fig. !.dargestellte:-.Ventile zu -ersehen sind. Alle diese Ventile sind in der Primäreinheit untergebracht.

Die in Fig. 2 dargestellten Ventile tragen dieselben Bezeichnungen wie zuvor. Die in Fig. 1 gezeigten Leitungen sind hier zum größten Teil als Kanäle dargestellt. Das Gehäuse der Pumpe ist mit 34 bezeichnet. Es hat etwa in seinem Zentrum eine Bohrung 55, in der der Steuerzapfen 56 einer Radialkolbenmaschine fest angeordnet ist. Auf diesem Steuerzapfen ist mit geringem Spiel' . ein nicht dargestellter Rotor gelagert,, in dem Kolben angeordnet sind. Am Steuerzapfen 36 sind zwei Steuerschlitze 37, 38 ausgebildet. In die Bohrung 35 dringen zwei Kanäle 39, 40· An den Kanal 39 ist die Getriebehauptleitung 15, an den Kanal 4o die ■ Getriebehauptleitung 14 angeschlossen. Vom Kanal 39 verläuft eine Schrägbohrung 4l radial zum Äußeren des Gehäuses", in der das Rückschlagventil 20 angeordnet ist. Die Radialbohrung 4l ist außen am Gehäuse durch eine Verschlußschraube 42 verschlossen. Vom Kanal 4o verläuft ebenfalls eine Schrägbohrung zum Äußeren des Gehäuses, in der das Rückschlagventil 21 angeordnet ist. Die Schrägbohrung 43 ist durch eine Verschlußschraube 44 verschlossen. In die beiden Schrägbohrungen 4l, 43 mündet oberhalb der Rückschlagventile eine Bohrung 45- Die Bohrung 45 ist durchdrungen von einer Bohrung 46, in der das Speisedruck-Begrenzungsventil 22 angeordnet .ist. In die Bohrung 46 mündet eine Bohrung 47, die Anschluß zur Speisepumpe 17 hat und der Leitung 18 der Fig. 1 entspricht. · ■

Vom Kanal 39 geht weiterhin eine Bohrung 48 aus, von der eine

Bohrung 49 abzweigt und zum Einlaß des Druckbegrenzungsventils / führt. Der Auslaß des Druckbegrenzungsventils 13 ist mit einer ■ Bohrung 50 verbunden, welche vom Kanal 4o ausgeht. Von der Bohrung 50 führt eine Bohrung51· zum Einlaß des.Druckbegrenzungsventils 29, dessen Auslaß in die Bohrung 48 mündet.

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Die Bohrungen 48, 50 münden in eine das Gehäuse "3% durchdringende Stufenbohrung 53* in der der Steuerschieber 5% des Öpülventils 24 geführt ist. Dieser hat zwei kolbenartige Teile 55* 56» an denen Nuten 57, 58 ausgebildet sind. An den beiden liolbenteilen 55, 56 stützen sich über an Stufen der Bohrung 53 anliegende Federteller 59* 60 vorgespannte Druckfedern 6l, 62 ab. Deren Enden liegen an die Stufenbohrung verschließenden Verschlußschrauben 63, 64 an. An beiden Enden des Steuerschiebers 54 befinden sich Stößel 65, 66, die dessen Hub begrenzen.

In den mittleren Teil der Stufenbohrung 53 mündet eine Bohrung 68, die zum Druckhalteventil 26 führt; dessen Auslaß 69 ist an den Behälter 31 angeschlossen. Die Mündungen der Bohrungen 4l, 43 in die Kanäle 39* 40 liegen zwischen dem Steuerzapfen 36 und den Mündungen der Bohrungen 48, 50 in die Kanäle 39* 40. Auf die Ausbildung der einzelnen Ventile ist hier nicht eingegangen, da diese bekannt sind.

Die Punktion des hydrostatischen Getriebes einschließlich der Ventile sei der Einfachheit halber im wesentlichen anhand des Ausführungsbeispiels der, Fig. 1 erläutert.

Es sei angenommen, daß die Primäreinheit Druckmittel in die Getriebehauptleitung 13 fördere. Diese ist dann Hochdruckleitung. Durch das in die Leitung 13 geförderte Druckmittel wird der Hydro motor 15 angetrieben. Das in diesem entspannte Druckmittel fließt über die Getriebehauptleitung 14 zur Primäreinheit zurück. Die Leitung 14 ist somit Niederdruckleitung. In diese speist die Speisepumpe 17 Druckmittel über die Leitung l8 und das sich öffnende Rückschlagventil 21 gekühltes Druckmittel aus dan Behälter 31 ein. Das Rückschlagventil 20 ist durch den in der Leitung 13 herrschenden Hochdruck geschlossen. Der Druck in der Leitung 13 betätigt das Spülventil 24 derart, daß stets ein Teil des in der Leitung 14 strömenden, heißen Druckmittels über das Druckhalteventil 26 zum Behälter 31 abströmen kann. Anhand

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der Pig. 2 sieht das folgendermaßen aus: Der Steuerschieber wird entgegen der Kraft der Feder 62 vom Hochdruck nach rechts verschoben, so daß durch die Bohrung 50 strömendes Druckmittel über die Nuten 58 zur Bohrung 68 fließen kann. Der gesamte Förderstrom der Speisepumpe gelangt in den'Niederdruckkreis. Dadurch werden Leckverluste kompensiert und gekühltes Druckmittel in den Niederdruckkreis eingespeist.

Entsteht in der Leitung 13 ein den Einstelldruck des Druck begr.enzungsventils 30 übersteigender Druck, so öffnet sich dieses, und Druckmittel strömt von dessen Auslaß über den hinter dem Druckbegrenzungsventil liegenden Teil der Leitung 28 zur Leitung 23. Hier vermischt es sieh mit dem von der Speisepumpe 17 ebenfalls in die Leitung 23 eingespeisten Druckmittel- d. h. ein Teil des am Druckbegrenzungsventil abgesteuerten Druckmittels fließt sofort über das Spülventil 24 zum Behälter 31* ein anderer Teil fließt in die Leitung 14. Daraus ist zu erkennen, daß nur ein Teil des am Druckbegrenzungsventil 13 abströmenden Druckmittels in die.Leitung 14 fließt. Dies ist besonders wichtig, da sich das Druckmittel beim Durchströmen des Druckbegrenzungsventils 30 sehr- stark erwärmt. In den hinter dem Druckbegrenzungsventil 30 befindlichen Teil der Leitung 28 strömt somit nach dem Öffnen des DruckbegrenzungsventäLs sehr heißes Druckmittel ab. Würde dieses - vrie' es. bei den bekannten Getrieben der Fall ist -' unmittelbar und vollständig in die Niederdruckleitung 14 strömen, so würde das dort fließende Druckmittel sehr stark erwärmt, was in besonders gelagerten Fällen zu Beschädigungen in der Primäreinheit,infolge Überhitzung führen könnte. Dies ist erfindungsgemäß dadurch vermieden., daß nur ein Teil des am Druckbegrenzungsventil abströmenden Druckmittels in die Leitung l4 fließt, während der andere Teil sofort über das Spülventil zuiTi Behälter strömen kann. Der letztere Teil wird durch das von der Speisepumpe kommende, gekühlte Druckmittel ersetzt.

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In Fig. 2 sieht das folgendermaßen aus: Der Hochdruck des Getriebes herrscht im Kanal 39· Er pflanzt sich über die Leitungen 48, 49 zum Druckbegrenzuntsventil 50 fort. Öffnet sich dieses, so strömt von dessen Auslaß das Druckmittel teils über den oberen Teil der Bohrung 50 zum Kanal 40, teils übei? den unteren Teil der Bohrung 50 zur Stufenbohrung 55 des Spülventils, das ja wie oben beschrieben - geöffnet ist, und weiter über die Nut zur Bohrung 68. Von hier gelangt das Druckmittel über das sich öffnende Druckhalteventil 26 zum Behälter 51.

Dient das hydrostatische Getriebe als Antrieb für ein Fahrzeug und gelangt dieses in ein Gefälle, so kann es vorkommen, daß das Fahrzeug von seiner Masse beschleunigt und angetrieben wird. In diesem Fall wird die Sekundäreinheit 15 Pumpe und die Primäreinheit 11 Motor, dessen Leistung vom Schleppmoment der Antriebsmaschine 12 teilweise vernichtet wird. Nun wird die Leitung 14 Hochdruckleitung und die Leitung 15 Niederdruckleitung. Es ist leicht zu erkennen, daß die Anordnung dann in genau derselben Weise funktioniert wie oben beschrieben. Die Speisepumpe 17 fördert in diesem Fall über das Rückschlagventil 20 gekühltes Druckmittel in die Leitung 15. Der Steuerschieber 54 des Spülventils ist entgegen der Kraft der Feder 6l nach links verschoben, so daß Druckmittel aus der Bohrung 48 über die Nut 57 zur Bohrung 68 strömen kann.

Stellt sich in der Hochdruckleitung 4l ein den öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 29 übersteigender Druck ein, so öffnet sich dieses, und Druckmittel strömt in den hinter dem Druckbegrenzungsventil liegenden Teil der Bohrung 27. Dieses fließt teils in die Niederdruckleitung 15, teils über das Spülventil 24 und das Druckhalteventil zum Behälter 51. In Fig. 2 sieht das so aus, daß der in den Leitungen 50, 51 herrschende Hochdruck das Druckbegrenzungsventil 29 öffnet. Das dort abströmende

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Druckmittel verteilt sich teil·? in den oberen, teils in den unteren Teil der Bohrung 48. Vom unteren Teil strömt es über die Nut zur Bohrung 68.

Beim Bremsen des Fahrzeuges kann es ebenfalls geschehen., daß die Drücke in den Leitungen 1^>, 14 wechseln. Die beschriebene Einrichtung arbeitet in diesem Betriebszustand ebenso wie oben beschrieben.

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Claims (3)

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   Ansprüche;

   Hydrostatisches Getriebe, bei dem Primär- und Sekundäreinheit im geschlossenen Kreis durch zwei Getriebehauptleitungen miteinander verbunden sind, die durch zwei Druckbegrenzungsventile abgesichert sind, sowie mit einer Speisepumpe, die über Rückschlagventile und ein vom jeweiligen Hochdruckkreis beeinflußtes Spülventil Druckmittel in den jeweiligen Niederdruckkreis fördert, dadurch gekennzeichnet, daß vom Auslaß jedes Druckbegrenzungsventils (29, 30) eine erste Verbindung (27, 23; 28, 23) zum Niederdruckkreis und eine zweite Verbindung (23, 25) über das Spülventil (24) zu einem drucklosen Raum (31) führt, und daß die Mündung der ersten Verbindung in den Niederdruckkreis zwischen der Sekundär einheit und dem Einspeisepunkt der Speisepumpe (17) in den ITiederdruckkreis liegt.
2. 2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Spülventil (24), wie an sich bekannt, ein Druckhalteventil

   (26) nachgeschaltet ist.
3. 3. Getriebe nach Anspruch 1 und 2, bei dem die genannten Ventile im Gehäuse einer Radialkolbenpumpe angeordnet sind, die einen auf einem Steuerzapfen angeordneten Rotor hat, dadurch gekennzeichnet, daß von der den Steuerzapfen (36) aufnehmenden

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   Gehäusebohrung (35) in entgegengesetzter Richtung zwei mit den Getriebehauptleitungen (IJi₃ 14) verbundene Kanäle (39, 4o) ausgehen, wobei in jeden von diesen eine ein Rückschlagventil (20, 21) enthaltende Bohrung (4l, 43) mündet, an welche die Speisepumpe (17) angeschlossen ist, daß von jedem Kanal (39, 4o) je eine Kanalverbindung (48, 49; 50, 51) zu einem Druckbegrenzungsventil (30, 29) führt, an dessen Auslaß zwei Ausgänge angeschlossen sind, wovon der eine zur Hauptleitung führt, der andere zum Spülventil (24), und daß vom Spülventil eine Bohrung (68) zum Druckhalteventil.(26) verläuft, das zu einem drucklosen Raum (31) Anschluß hat. /

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