DE2301612A1 - Hydrostatisches getriebe - Google Patents

Description

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Anlage zur

Patent- und

Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

ROBERT BOSCH GM3H, STUTTGART Hydrostatisches Getriebe

Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Getriebe, bei dem Primär- und Sekundäreinheit im geschlossenen Kreis durch zwei Getriebe-Hauptleitungen miteinander verbunden sind, die durch Ventilmittel gegen Überdruck abgesichert sind, sowie mit einer Speisepumpe, die über Rückschlagventile und ein vom jeweiligen Hochdruckkreis beeinflußtes Spülventil Druckmittel in den jeweiligen Niederdruckkreis fördert. .

Bei einem im geschlossenen Kreis arbeitenden hydrostatischen Getriebe ist die eine Getriebe-Hauptleitung Hochdruckleitung, die andere Niederdruckleitung, und umgekehrt. Dies richtet sich danach, ob die Piimär- oder die Sekundärseite als Druckmittelquelle arbeitet oder ob die Pumpe reversiert wird.

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Bei einem bekannten hydrostatischen Getriebe der eingangs erwähnten Art sind die beiden Getriebe-Hauptleitungen durch zwei Druckbegrenzungsventile abgesichert, von denen jedes in einer Leitung eingesetzt ist, die unmittelbar von der einen Getriebe-Hauptleitung zur anderen führt. Tritt in der Getriebe-Haupt-' leitung ein den Einstelldruck des Druckbegrenzungsventils übersteigender Druck auf, so strömt die gesamte Druckmittelmenge über das Druckbegrenzungsventil zur anderen Getriebe-Hauptleitung (Niederdruck). Durch die Drosselwirkung des Druckbegrenzungsventils wird dabei das Druckmittel sehr stark erwärmt. Es -gelangt demzufolge erhitzt unmittelbar in den Niederdruckkreis. 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 einen solchen Wert zu begrenzen, 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, und das zudem einfach und billig im Aufbau ist.

Dies wird- gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß das Ventilmittel ein vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil ist, das über ein Wechselventil vom jeweiligen Hochdruckkreis beaufschlagt ist,· daß das Druckbegrenzungsventil eine erste Verbindung zum jeweiligen Niederdruckkreis und über das Spülventil eine zweite Verbindung zu einem drucklosen Raum hat, und daß die Mündung der ersten Verbindung in den Niederdruckkreis zwischen der Sekundäreinheit und dem Einspeisepunkt der Speisepumpe in den Niederdruckkreis liegt.

Damit wird einerseits erreicht, daß der über das Druckbegrenzungsventil abfließende Druckmittelstrom aufgeteilt wird in einen ersten' Teilstrom, der unmittelbar zur Niederdruckleitung flieiSt, und in einen zweiten'Teilstrom, der über das Spülventil zum Be-

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hälter strömt, wo er gekühlt wird. Andererseits erreicht man, daß nur ein Druckbegrenzungsventil notwendig ist, was eine Ver-Mlligung und räumlich gedrängte Ausbildung ergibt, was besonders wichtig ist bei kleinen Hydroeinheiten. Aber auch bei großen Hydroeinheiten gewinnt die Anordnung von vorgesteuerten Druckbegrenzungsventilen zunehmend an Bedeutung.

Eine derartige Anordnung eignet sich besonders für Radialkolbenmaschinen, bei denen der Rotor auf einem feststehenden Steu— erzapfen 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 erfindungsgeinäßen Maßnahmen getroffen. Da diese nur sehr geringen Aufwand erfordern, sind sie aber für alle Typen von hydrostatischen Maschinen vorteilhaft.

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

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt in schematischer Darstellung ein hydrostatisches Getriebe.

In der Zeichnung ist mit 11 eine verstellbare hydrostatische Pumpe (Primäreinheit) bezeichnet, die von einer Antriebsmaschine 12 angetrieben ist. Die Pumpe ist- durch zwei Getriebe-Hauptleitungen .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 Antriebsmaschi— ne 12 angetrieben sein kann.

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Von der Speisepumpe 17 führt eine Leitung 18 zu einer Leitung 19, die die beiden Getriebe-Hauptleitungen 13 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 13, 14 hin zu öffnen. An die Leitung 18 ist überdies ein Speisedruck-Begrenzungsventil 22 angeschlossen.

die Pumpe 11 herum verläuft eine Leitung 23, in der ein Wechselventil 24 angeordnet ist. Dieses entspricht im Prinzip einem Doppelrückschlagventil mit einem Ventilglied 25 und zwei Ventilsitzen 26, 27· Von dem Teil der Leitung 23, der zwischen den beiden Ventilsitzen 26, 27 liegt, geht eine Leitung 28 aus, die zu einem vorgesteuerten Druckbegrenzungsventil 30 führt. Dieses besteht aus einem Vorsteuerventil 31 und einem Hauptventil 32, das zwei Schaltstellungen I und II einzunehmen vermag.

Die Leitung 28 hat eine Abzweigung 33, die zur einen Stirnseite des Hauptventils 32 führt. Von dessen anderer Stirnseite führt eine Leitung 34 zum Vorsteuerventil 31· Von dieser Seite her wirkt auf das Hauptventil 32 eine Feder 35 ein. Von der Leitung 34 geht eine Steuerleitung 36 aus, welche in die Leitung 28 mündet. Von dieser Mündungsstelle aus verläuft in Fortsetzung der Leitung 28 eine Steuerleitung 28' zum Vorsteuerventil 31. Zwischen den Mündungsstellen der Steuerleitung 33 und 36 in die Leitung 28 befindet sich eine Drossel 37.

Vom Hauptventil 32 des vorgesteuerten Druckbegrenzungsventils 30 verlaufen zwei parallele Leitungen 38, 39 zu einem Spülventil 40. Dieses ist als 3/3-w"egeventil ausgebildet mit drei Schaltstellungen I, II und III. In die Leitung 38 mündet eine von der Getriebe-Hauptleitung 13 ausgehende Leitung 41. Von dieser zweigt eine Steuerleitung 42 ab, die zur einen Stirnseite des Spülventils 40 führt. Von der Leitung 39 führt eine Leitung 43 zur Getriebe-HauptlOitung 14. Von der Leitung 43 führt eine

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St euer leitung 44 zur anderen Stirnseite des Spülventils 40. Vom Spülventil 40 führt eine Leitung 45 zu einem Druckhalteventil 46. Dieses ist von der Leitung 45 her über eine Steuerleitung 47 beaufschlagt. · '

Die Ventile 22 und 46 sind zu einem Behälter 48 entlastet, aus dem auch die Speisepumpe 17 Druckmittel ansaugt. Diese beiden Ventile sind durch nicht weiter bezeichnete Federn belastet. Vom Vorsteuerventil 31 führt eine Leitung 49 zur Leitung 18.

Die Funktion des hydrostatischen Getriebes einschließlich der Ventile ist wie folgt: Es sei angenommen, daß die Pumpe 11 Druckmittel .in die Getriebe-Hauptleitung 13 -fördere; diese ist dann Hochdruckleitung. Durch das in die Leitung 13 geförderte Druckmittel wird der Hydromotor 15 angetrieben. Das in diesem entspannte Druckmittel fließt über die Getriebe-Hauptleitung 14 zur Pumpe zurück. Die Leitung 14 ist somit Niederdruckleitung. In diese speist die Speisepumpe 17 Druckmittel über die Leitungen 18, 19 und das sich öffnende Rückschlagventil 21 gekühltes Druckmittel aus dem Behälter 48" ein. Das Rückschlagventil 20 ist durch den in der Leitung 13 herrschenden Hochdruck geschlossen. Der Druck in der Getriebe-Hauptleitung 13 betätigt das Spülventil 40 über die Leitung 41 und die Steuerleitung 42 der- · art, daß dieses in seine Schaltstellung I verstellt ist. Dadurch. kann stets ein Teil des in der Getriebe-Hauptle,itung 14 strömenden, heißen Druckmittels über das Druckhalteventil 46 zum Behälter 48 abströmen. Das Druckhalteventil ist auf einen geringen Druckwert eingestellt, z. B. 8 bar.

Durch den in der Getriebe-Hauptleitung 13 herrschenden Hochdruck wird das Ventilglied 25 des Wechselventils 24 auf seinen Sitz 27 gepreßt. Dadurch kann Druckmittel von der Getriebe-Hauptleitung 13 über die Leitungen 23 und 28 zum vorgesteuerten Druckbegren- ■ zungsventil 30 strömen. Übersteigt der Hochdruck den am Vorsteuerventil 31. eingestellten Wert, so öffnet sich dieses, worauf Druckmittel über die Leitungen 36 und 34 sowie die Leitungen 49

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und 18 und das Rückschlagventil 21 zur Leitung 14 abströmen kann, in der Niederdruck herrscht. Das bedeutet, daß hinter dem'Hauptventil, nämlich dort wo sich die Feder 35'befindet, der Druck zusammenbricht, so daß das Hauptventil durch den Inder Steuerleitung 33 herrschenden Druck in seine Schaltstellung II verstellt wird. Hierdurch entsteht eine Kurzschlußverbindung von der Getriebe-Hauptleitung 13 über die Leitungen und 38 sowie das Hauptventil 32 zur Leitung 39 und damit zum Spülventil 40. Von der Leitung 39 kann das am vorgesteuerten Druckbegrenzungsventil sehr stark erhitzte Druckmittel teils über die Leitung 43 in die Getriebe-Hauptleitung 14 und teils über das Spülventil 40 und das Druckhalteventil 46 zum Behälter 48 abströmen. Daraus ist also zu erkennen, daß nicht das gesamte am vorgesteuerten Druckbegrenzungsventil abströmende Druckmittel in die Niederdruckleitung (Getriebe-Hauptleitung 14)- strömen kann. Das hätte nämlich zur Folge, daß die Temperatur des in dieser Leitung strömenden Druckmittels zu stark ansteigen könnte.

Die Drossel 37 in der Leitung 28 hat den Zweck, dem Hauptventil 32 zusammen mit der Feder 35 eine gewisse Regelfunktion zu erteilen. Ist der Überdruck in der Getriebe-Hauptleitung 13 wieder abgebaut, so schließt sich das Vorsteuerventil 3"Ί worauf auch das Hauptventil. 32 wieder in seine Sperrstellung I gelangt.

Wird nun das Fahrzeug, z. B. in einem Gefälle, durch seine eigene Masse angetrieben, oder fördert die Pumpe 11 Druckmittel in die Getriebe-Hauptleitung 14, so wird diese Hochdruckleitung und die Getriebe-Hauptleitung 13 Niederdruckleitung. Das Spülventil 40 wird daraufhin durch den. in der Leitung 43 und der Steuerleitung 44 herrschenden Druck in seine Schaltstellung III verschoben, Die Speisepumpe 17 fördert nun über das Rückschlagventil 20 Druckmittel in die Getriebe-Hauptleitung 13· Zuviel gefördertes Druckmittel kann dann über die Leitungen 41, 38 und das Spül-.ventil 40 über das Druckhalteventil 46 zum Behälter 48 abfließen.

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Der in der Leitung 23 herrschende Druck drückt das Ventilglied 25 auf seinen Ventilsitz 26, so daß Druckmittel aus der Getriebe-Hauptleitung 14 über die Leitung 23 wiederum in die Leitung 28 gelangen kann. Entsteht in der Getriebe-Hauptleitung 14 ein unzulässig hoher Druck, so öffnet sich wiederum das Vorsteuerventil 31, worauf das Hauptventil 32 in seine Schaltstellung II verstellt wird. Die Vorgänge sind dann wieder genau dieselben wie oben beschrieben.

Auf die erfindungsgemäße Weise 'ist es möglich, eines der sonst üblichen zwei für den Hauptstrom dimensionierten Druckbegrenzungsventile einzusparen. Das am Hauptventil 32 aus der Getriebe-Hauptleitung abströmende heiße Druckmittel verzweigt sich in einen Teilstrom, der zur Niederdruckseite fließt und in einen Teilstrom, der über das Spülventil und das Druckhalteventil 46 zum Behälter 48 strömt. Dadurch wird vermieden, daß das gesamte erhitzte Druckmittel in den Niederdruckkreis strömen kann.

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Claims (2)

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   Ansprüche

   Hydrostatisches Getriebe, bei dem Primär- und Sekundäreinheit im geschlossenen Kreis durch zwei Getriebe-Hauptleitungen miteinander verbunden sind, die durch Ventilmittel gegen Überdruck 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 das Ventilmittel ein vorgesteuertes Druckbegrenzungsventil (30) ist, das über ein Vechselventil (24) vom geweiligen Hochdruckkreis beaufschlagt ist, daß das Druckbegrenzungsventil eine erste Verbindung zum geweiligen Niederdruckkreis und über das Spülventil (40) eine zweite Verbindung zu einem drucklosen Raum (48) hat, und daß die Mündung d-er ersten Verbindung in den Niederdruckkreis zvri.schen der Sekundäreinheit (15) und dem Einspeisepunkt der Speisepumpe (17) in den Niederdruckkreis liegt.
2. 2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Spülventil (40) als 3/3-Wegeventil ausgebildet ist und über zwei Leitungen (38, 39) mit dem Hauptventil (32). des vorgesteuerten Druckbegrenzungsventils (30) verbunden ist, das in einer ersten Stellung eine Kurzschlußverbindung vom Ilochdruckkreis zum Spülventil besitzt, während in einer zxfeiten Stellung diese'Verbindung unterbrochen ist. «

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