DE2345854A1 - Steuerschieberanordnung - Google Patents

Description

Steuersehieberanordnung

Die Erfindung "betrifft eine mit Vorsteuerung arbeitende Steuerschieberanordnung für ein hydrostatisches Getriebe mit einem Hydromotor» der in geschlossenem Kreis mit einer hydraulischen Verdrängerpumpe zusammengeschaltet ist, dessen Pördermengenreglerhebel mit einer von der Steuerschieberanordnung gespeisten reversiblen hydraulischen Betätigungsvorrichtung zwischen maximalen Jförderstellungen entgegengesetzter Richtung über eine Mittelstellung KuIl stetig verstellbar ist.

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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer verbesserten Steuerschieberanordnung, die -,sich in beiden Arbeitsrichtungen durch eine außergewöhnlich gute und sehr genaue Steuerung des Motordrehmomentes, der Motordrehzahl und der Beschleunigung auszeichnete Auch soll der Motor gut abbremsbar sein und die Möglichkeit haben, unter dem Einfluß der Last frei vorwärts und rückwärts zu laufen_o Vorgesehen ist die Steuersehieberanordmmg vor allem für Anwendungen, bei denen die Steuerung des Motordrehmomentes und der Motorgeschwindigkeit wesentlich ist, beispielsweise

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maschinen und insbesondere für die Schwenksysteme und Fahrantriebe von Kränen, Baggern oder dergl«

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Parallelschaltung von der Torsteuerung zu betätigende Kolbenschieber vorgesehen sind, welche beidseitig einer neutralen Mittelstellung in Arbeitsstellungen verschiebbar sind, daß der erste, die Motorgesehwinäigkeit festlegende Kolbenschie ber die Arbeitsdruckmittelaufuhr zu der Betätigungsvorrichtung regelt, während der zweite, den Strömungsmitteldruck festlegende federnd in neutraler Mittelstellung gehaltene Kolbenschieber den ersten Kolbenschieber mit dem von einer Druckmittel quelle kommenden Arbeit sdruekmittel nach Maßgabe seiner Verstellung in eine Arbeitsstellung speist, daß der Re.glerb.ehel und der erste Kolbenschieber über Lenker mitein ander und einer Federanordnung verbunden sind, die zum ersten Kolbenschieber eine der Reglerhebelauslenkung aus dessen Bullstellung proportionale Rückstellkraft überträgt, die dem Vbrsteuerdruck gleich wird und eine Rückstellung des ersten Kolbenschiebers in die Null-Stellung bewirkt, wenn der Pumpenregl<irhebel die der gewünschten Motorgeschwindigkeit entsprechende Stellung erreicht, und daß der Arbeitsdruck in der Betätigungsvorrichtung zum zweiten Kolbenschieber zurückgeführt ist und diesen in Richtung einer Rückstellung zu dessen Hull-Lage beaufschlagt. 409812/0504

Sie nachfolgende Beschreibung erläutert anhand der beigefügten Zeichnungen zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung.

In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht eines ejj&Lndungsgemäßen hydrostatischen Getriebes mit zugehöriger Steuerung,

Figo 1a eine seheaatische Seitenansicht eines Kranes, dessen Ausleger mit einem erfindungsgemäßen (Setriebe verschwenkt wird,

Fig« 2 eine schematische., teils geschnittene Darstellung der in ⁿBereltschaftsⁿ-Stellung stehenden Steuerschieber für Motorgeschwindigkeit und -drehmoment,

Fig. 3, der Fig. 2 ähnliche Darstellungen mit den

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und 6 Steuerschiebern in anderen Steuerstellungen

und

Fig. ? eine geringfügig abgewandelte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Steuerventils mit anders angeordneten Anschlüssen₀

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Zum hydrostatischen Getriebe 10 der Figo 1 gehören eine regel- und umsteuerbare Verdrängerpumpe 11 und ein von der Pumpe angetriebener reversibler hydraulischer Motor 12, welcher mit der Pumpe in einem geschlossenen Kreis zusammengeschaltet ist.

Die Verdrängung der Pumpe wird geregelt durch Schwenkung einer Taumelscheibe oder eines Pördermengenreglerhebels 13 gegenüber der dargestellten Nullstellung_o Eine Winkellage des Hebels 13 an der einen Seite der Nullstellung entspricht dem Vorwärtslauf des Motors und an der anderen Seite der Nullstellung dem RÜokwärtßlauf„

Die Verstellung des Reglerhebele 13 geschieht durch eine hydraulische Betätigungsvorrichtung, die hier aus zwei einfach wirkenden Hydraulikzylindern 14 und 15 besteht, deren Kolben 16 über Lenker 17 mit dem Reglerhebel 13 der Pumpe 11 verbunden sind» Beide Zylinder können durch Druckmittelzufuhr am Zylinderkopf betätigt werden, um ihre Kolben auszufahren und den Reglerhetel in einer Richtung zu verschwenken, vorausgesetzt, dafl der Anschluß des anderen Zylinders zu diesem Zeitpunkt belüftet ist. In Pig. 1 dient der Zylinder 14 zu einer Verschwenkung des Reglerhebels in Uhrzeigerrichtung und der Zylinder

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zu einer entsprechenden Verschwenkung in Gegenuhrsseigerrichtung.

Obwohl das erfindungsgemäße hydrostatische Getriebe mit Torteil für die verschiedensten Geräte und Haschinen verwendbar ist« erweist ee sich als besonders brauchbar für bestimmte Arbeitsmaschinen, mit denen sehr schwere Lasten um eine vertikale Achse hin« und her verscbwenkt werden mÜBsen₀ Beispiele solcher Maschinen sind Kräne und Bagger, die Üblicherweise mit einem Ausleger ver·^· sehen sind, der von einem Drehgestell 1Θ der Haschine getragen wirdo Nachfolgend wird daher als Beispiel ein Getriebe besprochen, mit dem der Ausleger 19 eines Krane« 20 verschwenkt werden sollo

Die Geschwindigkeit und die Drehrichtung des Motors sind abhängig von dem Getriebe, auf welches die Steuerung einwirkt· Zur Steuerung gehört ein pneumatisches Vorsteuerventil 22, welches in dem Kranftihrerhaus angeordnet ist. Der Einlaß dieses Ventile 22 wird aus einem Kompressor gespeist. Das Vorsteuerventil 22 wirkt auf eine Steuerschieberanordnung 23 ein» die für die Einregelung der Hotorgesohwindigkeit und des Hotordrehmomentee verantwortlich ist₀ Zwischen dem Torsteuerventil 22 und

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der Motorsteuerschieberanordnung 23 befindet eich ein auch als Verstärker wirkender pneumatiscber-hydrauliacner Wandler 24» welcher mit dem Auslaß einer hydraulischen Pumpe 25 verbunden ist·

Sie Arbeitsauslässe des Vorsteuerventils 22 sind über Luftleitungen 26 und 27 mit dem pneumatisohen-bydraulischen Wandler 24 verbunden. Von den Ausgängen des Wandlers 24 kann das Drucköl über Torsteuerleitungen 28 und 29 zu Vorsteueranseblüssen 30 bzw» 31 der Motorsteuersohieberanordnung 23 gelangen* Der Druck des in den Vorsteuerleitungen 28 und 29 strömenden Öls ist etwa dreimal so groß wie der Einlaßluftdruok zwischen Wandler 24 und Vorsteuerventil 22. Beispielsweise kann der Öldruck in den Vorateuerleitungen 28 oder 29 vom Vor steuerten til 22 zwischen 0 und etwa 6,3 atu variiert werden.

Die Bedienung des pneumatischen Vor Steuerventils 22 erfolgt mehr oder weniger konventionelle Der zugehörige Betätigungehandgriff 33 wird normalerweise in der Heutralstellung gehalten, die in ?ig_o 1 in ausgezogenen Linien dargestellt ist. In dieser Lage sorgt das Vorsteuerventil 22 für eine Belüftung der beiden Vor st eueren Schlüsse 30 und 31 zu einem Abfluß 34 am pneumatiechen-hydrauliechen

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Wandler 24. Ist der Handgriff 33 in die linke gestrichelte Stellung "Ϊ" verstellt, ergibt eich ein Torwärtslauf des Motors 12 mit voller Geschwindigkeit₀ Bei geringerem Hebelaueschlag zwischen Neutraletellung und linker End» stellung ergibt sich eine geringere Geschwindigkeit, die der HebelverSchwenkung proportional ißt. Zn ähnlicher Weise läßt sich auch der Hebel 33 nach rechts in die in gestrichelten Linien angegebene Stellung ^HRⁿ bewegen» so dafi sich ein Rückwärtslauf des Motors mit einer Geschwindigkeit ergibt, die der Auslenkung des Handgriffes aus der Heutralstellung proportional ist.

In der Hittellage des Handgriffes 33 werden entsprechend der Neutral stellung des Torsteuerventile 22 die Tor«· steuerleltungen 28 und 29 belüftet. Wenn man den Hebel 33 in Richtung zur "^-Stellung bewegt, wird die Torsteuerleitung 29 belüftet und das öl von der Pumpe 25 strömt zur zugehörigen Leitung 28 unter einem Druck, der der Handgriff auslenkung aus der Seutralstellung proportional ist. Die Drucksustände in den Torsteuerleltungen 26 und 29 werden reversiert> wenn man den Handgriff 33 von der Heutralstellung in Richtung zur ^wR^fl-Stellung bewegt.

Der pneumatisch-hydraulische Verstärker 24 ist praktisch

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die Quelle für einen hydraulischen Vorsteuerdruok, mit dem die Steuerschieberanordnung 23 betätigt werden kann«

Die Steuerschieberanordnung 23 für Hotorgeeehwindigkeit und Motordrehmoment spricht auf den Vorsteuerdruck an den Anschlüssen 30 und 31 an» um die Winkellage des Heglerhebels 13 durch Betätigung des einen oder anderen hydraulischen Betätigungsaylinders 14 oder 15 zu verändern» Die Steuerschieberanordnung 23 spricht jedoch auch auf Rückführkräfte an, welche die Winkellage und den PumpenauslaBdruck wiedergeben, damit der Motor 12 mit gewünschter Geschwindigkeit und gewünschtem Drehmoment In der Richtung betätigt wird, die durch die Lage des Steuerhandgriffes 33 definiert ist»

Zur Motorsteuerechieberanordnung 23 gehören ein Drehmomentenschleber 36 mit einem hydraulisch betätigten Schieberkolben 37 In einer Bohrung 38, der den Pumpenauslafidruck regelt und ein G-esohwindlgkeitsschieber 40 mit einem hydraulisch betätigten Schieberkolben 41 in einer Bohrung 42, der die Winkellage des Pumpenreglerhebele steuert.

Die Schieber 36 und 40, die auch in getrennten Gehäusen

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untergebracht werden können, sind bier in einem gemeinsamen Gehäuse 44 gezeigt, in dem die Bohrung 42 oberhalb parallel zur Bohrung 38 verläuft.

Der Sohieberkolben 37 enthält vier axial auseinanderlief gende Kolbenabechnitte 47»48,49 und 50 und gegenüberliegend angeordnete Endkolben 51 und 52 mit geringerem Burohmesser, die in zylinderartige Druckkammern 53 bzw. 54 eingreifen·

Die Vorsteueranschltieee 30 und 31 münden in die Kammern 53 hew. 54» um den Sohieberkolben 37 aus der Nullstellung in der einen oder anderen Richtung entgegen den an gegenüberliegenden Enden angeordneten Zentrierfedern 55 zu verschieben.

Die außerhalb der Kolbenabachnitte 47 und 50 liegenden Räume der Bohrung 38, welche die mit geringerem Durchmesser ausgebildeten Endkolben 51,52 dee Sohieberkolbens umgehen, bilden Druckkammern 57 hzw_o 58, denen in einer nachfolgend zu beschreibenden Weise rüekgeführtea Druckmittel aus den Reglerhehel-Betätigungszylindern 14 und 15 zugeführt wird.

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Pig« 4 zeigt in der Steuerschieberanordnung 23 den Sohle "oerkolben 41 in einer normalen Sperr st ellung und den Schieberkolben 37 in seiner Nullstellung. Wie die Zeichnung erkennen läset, münden in die Bohrung 38, In der der Sohieberkolben 37 verschiebbar ist, eine Anzahl von Anacblußbohrungen. Eine dieser Bohrungen ist ein Einlaß 60, über den von einer der verschiedenen Pumpen dee Kranes Druckmittel zugeführt wird. Dieser Einlad mündet im wesentlichen mittig zwischen den Eolbenabeobnitten 48 und 49 des Schiebers 37 in die Bohrung ein· Zwei Aueläaee 61 und 62 an gegenüberliegenden Selten des Einlasses 60 münden zwischen Kolbenabeohnitten 47 und 48 bzw« zwischen 49 und 50 in die Bohrung 38 ein. Zwei Arbeitaauelässe 63 und 64, welche die Bohrung 38 mit der Nachbarbohrung 42 verbinden, sind in der Nullstellung des. Schieberkolbens 37 durch die Kolbenabschnitte 48 bzw« 49 abgesperrt. Schließlich münden noch in die Seile der Bohrung 38, welche die vorerwähnten Druckkammern bzw« 58 bilden, Drosselbohrungen 65 und 66 ein·

Der Gesohwlndigkeitseohieberkolben 41 enthält fünf axial auseinanderlegende £olbenabsobnltte<> Ton diesen Kolbenabechnitten liegt ein Kolbenabachnitt 68 im wesentlichen mittig zwisohen den Einmündungen der Arbeiteaueläeae

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und 64 in die Bohrung 42· Die am weitesten außen liegenden Korbenabschnitte 69 und 70 sind von den Aufienenden des Schieberkolbens 41 etwas entfernt und bilden mit den Enden der Bohrung 42 Druckkammern 71 und 72» die zu den Torsteueransohlüssen 30 bew* 51 führen₀ Die beiden noch verbleibenden Eolbenabschnitte 73 und 74 liegen zwischen dem mittleren Kolbenabschnitt 68 und je einem der äußersten Xolbenabsehnitte 69,70. Die Kolbenabsebnitte 73 und 74 sperren normalerweise die Verbindung zwisehen der Bohrung 42 und zwei Arbeitsanschltlssen 76 und Diese Kolbenabschnitte 73,74 enthalten ^e eine Umfangerinne 75. Die Arbeitsanschlüsse 76 und 77 münden nicht nur in die Bohrung 42, in der der Geschwindigkeitsschieberkolben arbeitet, sondern führen auch Über die Droeselbohrungen 65 und 66 und die Umfangsrinnen 75 der Kolbenabschnitte 73 und 74 zu den Druckkammern 57 und 58 der benachbarten Bohrung 38, wenn sich der Schieberkolben in der Sperrstellung befindet.

Die Arbeiteanechlüsse 76 und 77 können mit den benachbarten Auslässen 78 und 79 durch entsprechende Verschiebung der Kolbenabschnitte 73 und 74 des Schieberkolbens 41 verbunden werden. Die Arbelteanschlüsse 76 und 77 sind mit den Puapenreglerbebel-Betätigungszylindern 14 und 15 über Arbeitsleitungen 76» bzw» 77* verbunden.

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Wie zuvor, haben die einander gegenüberliegenden Enden dee Schieberkolbens 41 einen geringeren Durchmesser ale die Kolbenabsohnitte des Schleberβ und erstrecken eioh ale Endkolben 80 und 81 vollständig durch die Druck·· kammern 71 und 72 hindurch bie in die Gehäusebohrungen 62 baw· 83ο Auf diese Weise kann das "Vorsteuer-Bruckmittel, das einer dieser Kammern über die Anschlüsse 30 oder 31 zugeführt wird, auf die entsprechenden Kolbenab&ohnitte 69 oder 70 einwirken, um den Sohieberkolben 41 aus der Sperrstellung in eine der links und rechte liegenden Arbeitsstellungen zu verschieben»

Sie Gebäusebohrung 82 am linken Ende des Sohieberkolbens 41 ist über Axial-und Radialbohrungen 85 bzw· 86 de* Schieberkolbens 41 zum Auelaßkanal 78 belüftet· Sas andere Ende 81 des Schieberkolbens 41 ragt über die Bohrung 83 aus dem Gehäuse heraus, um dort einem nachfolgend noch SBU beschreibenden Zweck zu dienen·

Der Pumpenreglerhebel 13 wird normalerweise in einer Yerdrängungsstellung "Null" gehalten, die die Pig. 2 zeigt. Hierzu dient eine vorgespannte !torsionsfeder 88, die über eine Lenkeranoränung 89 auch auf den Geschwindigkeite-8Ohieberkolben 41 einwirkt, um diesen in der dargestellten

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Sperretellung zu halten« In der Sperr stellung blockieren die Kolbenabsehnitte 73 und 74 dee Sohieberkolbene 41 die Verbindung sswlsohen der Bohrung 42 und den Arbeite* ansohlüssen 76 und 77·

Zur Iienkeranordnung 89 gehurt ein Schwenkarm 90, der am schiebergehäuse auf einem Zapfen 91 gelagert ist, der sich außerhalb dee Kolbenendee 81 quer und eenkreoht zur Achse des eesebwindigkeltsschieberkolbens 41 erstreckt· Der Schwenkarm 90 1st an seinem nach oben ragenden Ende mit einem im wesentlichen horizontal gerichteten Lenker 93 über ctoen Zapfen 94 verbunden.

Die Toreionsfeder 88 ist auf den Zapfen 91 so aufgesetzt, daS deren Arme 95 und 96 nach oben zeigen und -von außen zwei Anschläge 97 und 98 berühren· Der Anschlag 98 ist am Schiebergehäuse und der Anschlag 97 am Schwenkarm 90 befestigt. Auf diese Welse wirkt die Torsionsfeder 86 federnd einer Verschwenkung des Sohwenkarmes 90 in beliebiger Richtung gegenüber dem Lagerzapfen 91 aus der in Pig. 2 dargestellten Stellung entgegen.

Zur Iienkeranordnung 89 gehurt ferner ein im wesentlichen vertikal gerichteter Lenker 100, dessen mittiger Lager-

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zapfen 101 mit dem Außen end β des horizontalen Lenkers 93 verblinden ist. Das untere Ende des Lenkers 100 ist gelenkig am Außenende des Schieberkolbenendes 81 mit einem Zapfen 102 angelenkt, während sein oberes Ende über den Lagerzapfen 103 mit dem einen Ende eines Lenkers 104 verbunden 1st. Der Lenker 104 erstreckt sich im wesentlichen horizontal in Richtung zum Pumpenreglerhebel 13 und ist dort mit einem Lagerzapfen 105 angeschlossen.

Durch die Lenkerverbindung zwischen dem Geschwindigkeitgschieberkolben 41 und dem Schwenkarm 90 wirkt die Torsionsfeder 88 in beliebiger Richtung sowohl der Axialbewegung des Sohieberkolbene als auch der Verschwenkung des Pumpenreglerhebels entgegen.

Beide Schieberkolben 37 und 41 lassen sich gegenüber der in Fig. 4 dargestellten Normal stellung in entgegengesetzten Richtungen bewegen, indem man das Steuerdruckmittel einem der VorsteueranschlUsse 30 oder 31 zuführt und den nicht-gewählten Vorsteueranschluß belüftet. So wird der Schieberkolben 37 gegenüber der in Flg. 4 gezeigten Nullstellung nach rechts verschoben, wenn man das von dem Verstärkenden Wandler 24 kommende Druckmittel über den Anschluß 30 der Druckkammer 53 zuführt. Der Anschluß 30

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steht aber auch mit der links des Kolbenabschnittes 69 des Geschwind!gkeiteschieberkolbene 41 gelegenen Druckkammer 71 in Verbindung, so daß des vorsteuernde Druckmittel auch in die Kammer 71 eintritt und den Schieberkolben 41 in eine Arbeitsstellung bewegt, die rechts der normalen geschlossenen Stellung liegt«

Der andere Vorsteueranschluß 31 am gegenüberliegenden Ende des Ventilgehäuses steht in ähnlicher Weise mit den Druckkammern 54 und 72 der Schieberkolben 37 bzw. 41 in Verbindung» Verständlicherweise wirkt am rechten Ende des Schieberkolbens 37 das Steuerdruckmittel in der Kammer 54 genau so wie das steuernde Druckmittel in der Kammer 72 auf die Außenfläche des Kolbenabschnittes 70 des Schieberkolbens 41.

Bei der beschriebenen Anschlußausbildung der Steuerschieber 36 und 40 kann das sogenannte "Lade"-Druckmittel, das am Einlaß 60 von irgendeiner der Pumpen des Kranes zugeführt wird, selektiv mittels des Schieberkolbens 37 an einem der Arbeitsauslässe 63 oder 64 austreten· Das Druckmittel kann auch mit dem Geschwindigkeitsschieberkolben 41 dem einen oder anderen Reglerhebelbetätigungszylinder 14 oder 15 zugeführt werden₀

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Wenn im Betrieb der Handgriff des Vorsteuerventile 22 nach links bewegt wird, entstehen beispielsweise am Vorsteuerenechluß 31 ein Druok von 1,75 atU und am Vorsteueranschluß 30 ein Druck Nulle Hieraus folgt durch das Steuerdruckmlttel in der Kammer 54 eine Bewegung des Schieberkolbens 37 zu der in Figo 2 dargestellten "Bereitschaften-Stellung, die links der Null-Stellung liegt» In dieser Bereitschaftsstellung des Schieberkolbens 37 ist der Ladeeinlaß 60 über den Arbeitsauslaß 63 mit der Bohrung 42 des Schieberkolbens 41 verbundene Die Torsionsfeder 68 ist aber stark genug um zu verhindern, daß auch der Geschwindigkeitsschieberkolben 41 durch die Kraft dee Steuerdruckmittels in der Kammer 72 am Kolbenabschnitt 70 nach links verschoben wird.

Wenn man jetzt den Handgriff 33 des Vorsteuereohiebers in der gleichen Richtung bis zu der von der Kranbedienung gewünschten Getriebesteuerstellung beispielsweise bis in die volle Vorwärtsstellung "F" des Motors welter verschiebt, bleibt der Vorsteueranschluß 30 auf dem Druck Null, doch wird der Vorsteuerdruck am Anschluß 31 im wesentlichen auf den maximalen Ausgangsdruck des pneumatischen-hydraulischen Verstärkers 24, d.h. bis auf etwa 6,3 atü, erhöht« Dieser vergrößerte Druck in der Ventilkammer 72 erzeugt am

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Kolbenabschnitt 70 des Geschwindigkeiteschieberkolbens 41 eine Kraft, die die Gegenkraft der Torsionsfeder 88 übersteigt und dafür sorgt, daß der Schieberkolben 41 in eine links der Hull-Stellung liegende Arbeitsstellung kommt, in welcher der Arbeitsanschluß 76 mit dem Ladeeinlaß 60 über den Anschluß 63 in Verbindung kommt, während der andere Arbeitsänschluß 77 mit dem Spmmelbehälterauslaß 79 verbunden wird.

Fig. 3 zeigt die beiden Steuerschieber 37 und 41 in einer Lage, in der das Ladedruckmittel in den Zylinder 14 eintreten kann, um eine Verschwenkung des Pumpenreglerhebeis 13 aus der Nüll-Hubstellung in Ührzeigerrichtung zu bewirk en ο

Figo 3 zeigt die beiden Steuerschieber 37 und 41 in einer Lage, in der das Ladedruckmittel in den Zylinder 14 eintreten kann, um eine Verschwenkung des Pumpanreglei/iebels 13 aus der Null-Hubstellung in Ührzeigerrichtung zu bewirken.

Wenn das Ladedruckmittel vom Einlaß 60 in den Pumpenreglerhebel-Betätigungszylinder 14 einströmt, verdreht sich der Reglerhebel in Uhrzeigerrichtung bis in eine Förderstellung,

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die durch die Lage des Handgriffes 33 des Vorsteuerventils 22 und den Vorsteuerdruck am Anschluß 31 definiert ist. Hierdurch wird die Pumpenarbeit und auch der Betrieb des Motors in der ausgewählten Vorwärtsrichtung und damit auch die Verschwenkung des Kranauslegers in entsprechender Richtung eingeleitete Zur gleichen Zeit ergibt sich durch die Verstellbewegung des Reglerhebels 13 über den Lenker 17 eine RUckbewegung des Kolbens im Zylinder 15. Das am Zylinder 15 abgegebene Druckmittel gelangt Ober den Arbeitsanschluß 77, die Bohrung 42 und den Auslaß 79 zum Sammelbehälter.

Die zuvor beschriebene Vorsteuerung des Geschwindigkeitsschieberö 41 wird auch noch mit Hilfe der untereinander verbundenen Lenker 93 und 100 in eine Gegenuhrzeigerrichtung-Verschwenkung des Armes 90 auf dem Lagerzapfen 91 umgesetzt, so daß der Arm 90 seinen Zapfen 97 gegen das Ende 95 der Torsionsfeder bewegt, um die letztere noch welter zu spannen»

Wenn sich der Reglerhebel 13 noch weiter entsprechend einer ausgewählten maximalen Ausgangsleistung der Pumpe in Richtung auf die in Fig. 4 dargestellte Stellung bewegt, ergibt sich auch über die Lenker 104, 100 und 93

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eine weitere Gegenuhrzeigerrlchtungsschwenkung des Armee 90 und eine zusätzliche Spannung der Torsionsfeder 88, bis die maximale Ausgangsstellung des Reglerhebels erreicht 1st, Zu diesem Zeitpunkt 1st die von der Feder belastete Lenkeranordnung 89 auf den Geschwindigkeitsschieberkolben ausgeübte RUckführkraft auf einen Wert vergrößert, der die Betätigungekraft des Steuerdruckmittels in der Kammer 72 am Schieberkolbenabschnitt 70 übersteigt. Daher führt die Torsionsfeder 68 den Schieberkolben 41 in die in Fig« 4 dargestellte Null-Stellung zurück, in der die ArbeitsanschlUsse 76 und 77 versperrt werden. Wenn der Schieberkolben 41 die Null-Stellung erreicht, sind die einander entgegenstehenden Kräfte von Feder und Torsteuerdruck am Schieberkolben 41 einander gleich. Verständlicherweiae ist die Rückführkraft am Schieberkolben 41 der Verstellung des Reglerhebels 13 aus der Pumpenförderstellung Null proportional»

Besonders wichtig für die Erfindung ist die Verwendung einer Rückstellkraft am Drehmomenten- oder Druckschieberkolben 37t die proportional mit dem Förderdruck der Pumpe ansteigt und der Einwirkung des Vorsteuerdruckmlttels am Schieberkolben entgegenwirkt. Der Druck in dem Zylinder 14 oder 15» je nach dem, welchem der beiden das Ladedruck-

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mittel mit den zwei Schieberkolben 37 und 41 zugeführt wird, ist bei allen vorgegebenen Geschwindigkeiten dem Pumpenauslaßdruek proportional. Diese Zylinder 14 und 15 stehen ständig mit den Druckkammern 57 und 58 der Bohrung 38 des Schieberkolbens 37 in Verbindung, Wenn Z₀B. das Ladedruckmittel in den Zylinder 14 einströmt, um die beschriebene* in Uhrzeigerrichtung erfolgende Verdrehung des Pumpenreglerhebeis zu bewirken, wird die Kammer 57 der Bohrung 38 auf dem gleichen Druck gehalten, wie der Zylinder 14, während die Kammer 58 zum Auslaß 79 belüftet wird.

Bei einer solchen Anordnung wird, wenn der Auslaßdruck über einen ausgewählten Wert hinaus ansteigt, auch der Druck im Zylinder 14 und in der Rückstell-Druckkammer 57 in entsprechender Weise größer. Hieraus folgt dann, daß die Rückstellkraft am Kolbenabschnitt 47 des Schieberkolbens 37 die entgegengesetzte Kraft, die am Schieberkolben vom Vorsteuerdruckmittel in der Kammer 54 ausgeübt wird, überwindet. Die vergrößerte Rückstellkraft am Schieberkolben bewirkt dann eine Reversierung der Arbeitsstellung_o

Dies heißt mit anderen Worten, daß der Schieberkolben 37 nach rechts in eine Arbeitsstellung gemäß Figo 6 gebracht

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wird, um den zugehörigen Arbeitsauslaß 63 mit dem Belüftungsanschluß 61 zu verbinden» Da der Schieberkolben 41 diesmal in der in Fig. 3 dargestellten linken Stellung verbleibt, wird der Arbeitsanschluß 76 mit dem Belüftungsanschluß 78 verbunden, so daß der Zylinder 14 belüftet und vom Oberdruck befreit wird«

Nun fällt der Druck im Zylinder 14 und in der Rückstellkammer 57 auf den ausgewählten Ausgangswert ab,wobei dann zu diesem Zeitpunkt der D_ruck des Vorsteuerdruckmittels in der Kammer 54 den Drucksteuerschieberkolben in die in Fig. 3 dargestellte Lage zurückführt, um den Arbeitaauslaß 63 vom Balüftungsanechluß 61 abzutrennen und wieder eine Verbindung zwischen dem X*ad.tansohlu0 60 und dem Zylinder 14 über ami Arbeitsauslaß 63 herzustellen«

Venn der Puapenreglerhebel die gewünschte Ausgangsstellung erreicht, wird der Geschwindigkeitsschieberkolben von der Feder 88 in die Null-Stellung zurückgeführt» Der Drehmomenten- oder Druckschieberkolben 37 wird ebenfalls in die Null-S_tellung zurückgeführt, sobald der Zylinderdruck am Kolbenabschnitt 47 der entgegengesetzten Kraft_r den das Druckmittel in der Kammer 54 am rechten Ende des Schieberkolbens ausübt, gleich wird» Die Fig. 4 zeigt die-

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sen Betriebszustand der Steuerschieberanordnung 23 zu dem Zeitpunkt, zu dem der Pumpenreglerhebel 13 die gewählte Ausgangsstellung erreicht hat.

Sobald die zwei Schieberkolben 37 und 41 die Stellung gemäß fig» 4- erreicht haben, kann die Bedienungsperson den Handgriff 33 dee Vorsteuerrentils 22 in die Neutraletellung zurückstellen, wodurch dann die Yorsteueran-Bchlüase 30 und 31 Tom Steuerdruck befreit werden und auf den Druck BTuIl kommen <, Die Torsionsfeder 88 sieht dann den G-eactawinaigkeltsechiibärkolben 41 nach außen in eine Arbeitsstellung gemäß tig. 5, die rechte der Sperrstellung gemäß flg. 4 liegt« In dieser neuen Stellung belüftet der Sohieberkolben 41 den Zylinder 14 und verbindet den Zylinder 15 mit dem Arbeltsansohluß 64» welchen der Drehmomenten sch leb erkolb en 37 freigibt»

Die Stellungen der zwei Steuerschieber in figo 5 «eigen den Beginn des "freien Sohwenkens" des Kranauelegers ο Selbstverständlich kann man, sobald die beiden Kolbenschieber die Stellung gemäß Fig. 5 erreichen, eine Bremsung einleiten, was auch geschehen sollte, wenn man einen frontlader oder Bagger mit einem erfindungsgemäßen Getriebe ausgerüstet hatο Bei Kränen ist jedoch das "freie Schwenken" des Auslegers erwünscht, damit die vom Ausleger

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getragene Last den Ausleger über einen Weg in Richtung auf die Stelle an der die Last abgesetzt werden soll, νerschwenkt. Verständlicherweise muß der Ausletter aber auch abgebremst und angehalten werden, damit die Bedienungsperson die lest an der gewünschten Stelle absetzen kann·

Um ein sanftes und stetiges Abbremsen des Kranauslegers zu gewährleisten, betätigt die Bedienungsperson den Handgriff 33 des Toreteuerventils 22 in eine rechts der Heutralstellung liegende Stellung, nicht aber über den ganzen Hebelwegο Auf diese Weise wird der linke Vorsteueranschluß 30 unter Druck gesetzt und der rechte Vorsteueranschluß 31 belüftet, so daß das versteuernde Druckmittel in die Kammer 53 am linken Ende des Drehmomentenecbleber« 37 strömt, um den letzteren in eine rechts der nullstellung liegende Arbeitsstellung zu bringen·

Da der Geschwindigkeitssohieberkolben 41 bereits in der rechte liegenden Arbeitsstellung steht und auch durch das Vorsteuerdruokmittel in der Kammer 71, welches am Kolbenabschnitt 69 angreift, in dieser lege gehalten wird, kann das Ladedruokmittel unmittelbar sum ArbeitsauslaB 64 und über den Arbeitsanschluß 77 zum Zylinder 15 strömen,

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ναοί de säen Kolben auszufahren _o Hieraus resultiert eine in Gegenuhrzeigerrichtung erfolgende Verstellung des Pumpen» reglerhebels und damit eine Hubverkleinerung in Richtung auf die Verdrängung Nullo Bas zu diesem Zeitpunkt vom Zylinder 14 abgegebene Druckmittel kehrt über den Arbeitsansehluß 76 und den Auslaß 78 zum Sammelbehälter zurück«

Diese hubverkleinernde Bewegung des Pumpenreglerhebeis führt zu einer Abbremsung des Motors 12, wobei der Bremseffekt der Größe des Vorsteuerdruckes am Vorateueranschluß 30 proportional ist.

Wenn in dieser Weise abgebremst wird, bleibt der Geschwindigkeitsschieberkolben 41 in der in Fig. 5 dargestellten rechte liegenden Arbeitsstellung, bis der Kranaueleger zur Ruhe gekommen ist. Die Bedienungsperson betätigt dann den VorSteuerhandgriff 33 etwas, aber nicht vollständig zur Neutralstellung zurück, um den Druok dea Vorsteuermittels am Anschluß 30 auf einen Wert zu vermindern, bei dem die Kraft dieses Druckes am Kolbenabschnitt 69 des Schieberkolbens 41 geringfügig von der Kraft der Torsionsfeder 88 am Schieberkolben überstiegen wird,, Der Schieber kolben 41 kehrt dann in die Sperrstellung zurück, in der die gegeneinander wirkenden Kräfte sich wieder die Waage halten₀

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Wenn die Verschwenkung des Auslegers unterbrochen worden ist, reicht die geringe Bremskraft, die man mit dem Torsteuerbandgriff 33 dadurch erzeugt, daß man diesen nur einen geringen Weg aus der Neutralstellung zur "R"-Seite TexschieUt, völlig aus, um den Ausleger festeuhaltenο

Bei einem Bagger kann man die Aualegervereohwenkung roll dadurch abbremsen, daß man den Toreteuer handgriff 33 über den vollen Eebelveg bis in die "Rⁿ-Stellung bewegt entsprechend einem am TorsteueransehluS 30 anliegenden Maximaldruek von 5,3 atu- Der Pumpeureglerhebel wird dabei in pumpenhubvermindernder Weise in Richtung "0"~ Terdrängungsstellung bewegt, doch werden weäar die Puape noch der Motor rerersiert, bevor die Schwenkbewegung des Auslegers auf gehört hat. Sobald der Ausleger mm Stillstand gekommen ist, kann die Bedienungsperson den Torsteuerhandgriff in eine Stellung zurückbewege^* die nur geringfügig auf der *R"-Selte der Feudalst el lung liegt, so daß dann die SteuerschieheranOrdnung 23 des Ausleger festhält·

Sine Verschwenkung eines Kran- oder Bagger-Auslegers in entgegengesetzter Rlohtung ist durch Betätigen der zwei

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Steuerschieber 37 und 41 nach einer teilweisen oder ▼ollen Verschwenkung des Vorsteuerhandgriffe 33 in Richtung "If-Stellung je nach der von der Bedienungsperson gewünschten Scbwenkgeschwindigkeit möglieb.

Eine freie Verschwenkung in dieser Gegenrichtung geschieht so wie es zuvor beschrieben wurde, doch erfordert das Bremsen verständlich erweise, daß die Bedienungsperson den Steuerhandgriff 33 des Vor Steuerventils «ur "T*-Seite umlegt*

TIg. 7 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der beschriebene Schwenksteuerung, wobei jedoch geringfügig abgewandelte Steueransohlüsse und Sohieberkolben vorgesehen sind. Sie in ihren Nullstellungen dargestellten Sohieberkolben entsprechen denen der Tig. 4. So hat auch der Geschwind Igkeitsschleberkolben 141 wiederum fünf lolbenabsehnitte 168,169,170,173 und 174 in gleicher Anordnung, wobei jedoch die Rückführung erinnen an den KoI-benabsehnitten 175 und 174, welche die Arbeitern Schlüsse 76 bfisw. 77 In der Nullstellung des Schiebers versperren, fortgelassen wurden.

Der Drehmomenten- oder Druckst euer schieber 137 hat jedoch

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nur drei axial auseinanderliegende Kolbenabscbnitte, nämlich einen mittleren Abschnitt 110 und zwei flankierende Kolbenabsebnitte 111 und 112. Der mittlere Kolbenabsohnitt 110 liegt in der dargestellten Nullstellung unmittelbar einem Abflußanschluß 115 des Schiebers gegenüber, ist dabei aber schmal genug, um eine Verbindung zwischen dem Abflußanschluß 115 und der Bohrung 138, in der der Schieber kolben arbeitet, zu ermöglichen ο Die flankierenden Kolbenabschnitte 111 und 112 haben erheV-lich größere Axiallängen als der mittlere Xolbenabeohnitt 110. Die äußeren Kolbenabschnitte 111 und 112 erstrecken eich über die Bonrungseinmündungen von zwei Einlaß- oder Ladeansohlüssen 114, bzw. 115. Im Betrieb wird der Arbeite» anschluß 76 über den Arbeiteauslaß 63 mit Daruckmittel vom E.iulaß 114 versorgt, während der ArbeLtsanschlufl 77 das Druckmittel vom anderen Einlaß 115 über dt&i Arbeit8-ausls.ß 64 empfängt.

Während die Arbeitsanschlüsse 76 und 77 bisher mit den ZyI Inder rückst el !kammern 57 und 58 über Drossel öffnungen slar Bohrung des Drucksteuersehiebers 37 verbunden waren, gelangt hier jetzt das rüokgefünrte Druckmittel su den Kammern 57 und 58 über innere Eanille des Drucksteuerschieberkolbens 137· Zu diesen inneren Kanälen gehören

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zu den Kammern 57 bzw. 58 führende Axialkanäle 116 und 117 des Schleberkolbene 137» die an Ihren Enden mit Stopfen geschlossen sind· Radiale Bohrungen 118 im Sohieberkolben 137 verbinden den Kanal 116 mit der Bohrung 138 an gegenüberliegenden Seiten des Kolbenabsobnittes 111 und ähnliche radiale Bohrungen 118 verbinden auch den Kanal 117 mit der Bohrung 138 an gegen üb erliegenden Seiten des Kolbenabschnittes 112₀

Bei dieser Anordnung erscheint das vom Einlafianschlufi 114 zum Zylinder H etrömende Druckmittel über den Kanal 116 des Sch ie bar kolben β 137 in der !Druckkammer 57» so daß am Kolbenabschnitt 111 eine Bückführkraft entsteht, die dem Pumpenausgangsdruck proportional und bestrebt ist, den Schieberkolben 137 entgegen der am Schieber kolben vom Torsteuerdruckmittel am Vorsteueranschluß 31 auegeübten Kraft nach rechts zu bewegen. In ähnlicher Weise erscheint über dem Kanal 117 in der Kammer 58 der Druck des vom Einlaßanschluß 115 zum Zylinder 15 strömenden !Druckmittels, so daß am Kolbenabschnitt 112 eine Rückführkraft entsteht, die dem PumpenauslaBdruok proportional ist und entgegengesetzt der Kraft des Druckmittels am Yorsteuerenschluß 30 auf den Drucketeuerschieber einwirkt»

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In allen übrigen Beziehungen 1st die Steuerseh leberan~ Ordnung der FIg₀ 7 der zuvor beschriebenen Anordnung gleich und arbeitet auch in gleicher Weise«

Aus der vorstehenden Besehreibung und den beigefügten Zeichnungen ist für den Fachmann erkennbar, daß die Erfindung eine Schwenketeuerung offenbart, die besondere für Haterialbewegungsmasehinen geeignet ist, bei denen ein Ausleger während des Betriebes von einer Seite zur anderen versebwenkt werden muß«

Tür den Saehmann ist auch offensichtlich, daß die Erfindung auch abweichend van den vorstehend beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten AusfUhrungsformen ausgebildet sein kann.

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Claims (1)

1. Ansprüche

   Mit Vorsteuerung arbeitende Steuersohieberanordnung für ein hydrostatisches Getriebe mit einem Hydromotor, der in geschlossenem Kreis mit einer hydraulischen Verdrängerpumpe zusammengesehaltet ist, dessen ?8rdermengenreglerhebel mit einer von der Steuerschieberanordnung gespeisten reversiblen hydraulischen Betätigungsvorrichtung zwischen maximalen Förderstellungen entgegengesetzter Richtung über eine Mittelstellung ITuIl stetig verstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwei in Parallelschaltung von der Vorsteuerung (22) zu betätigende Kolbenschieber (41,37) vorgesehen sind, welche beidseitig einer neutralen Mittelstellung in Arbeitsstellungen verschiebbar sind, daß der erste _v die Motorgeschwindigkeit festlegende Kolben Schieber (41) die Arbeitsdruckmittelzufuhr zu der Betätigung»- vorrichtung (14,15) regelt, während der zweite, den Strömungsniltteidruck festlegende federnd (55) in neutraler Mittelstellung gehaltene Kolbenschieber (37) den ersten Kolbenschieber (41) mit dem von einer Druckmittel quelle (60) kommenden Arbeitsdruckmittel nach Maßgabe seiner Verstellung in eine Arbeitsstellung speist, daß der Reglerhebel (13) und der erste Kolben-

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   schieber (41) über lenker (93,100,104) miteinander und einer Federanordnung (88,95*96) verbunden sind, die zum ersten Kolbenschieber (41) eine der Reglerhebelauslenkung aus dessen Nullstellung proportionale Rückstellkraft überträgt« die öem Torsteuerdruck gleich wird und eine Riiekstell-ang des ersten Kolben Schiebers (41) in die Brull-Stellung bewirkt, wenn der Pumpenreglerhebel (13) die der gewünschten Motorgesehwindig~ keit entsprechende Stellung erreichtj und daß der Arbeitsdruck in der BetätigungsvorriehtuBg (14_S15) zum zweiten Kolbenschieber (37) zurückgeführt ist und diesen in Richtung einer Rtioksteilung zu ä essen lull-La'ge beaufschlagt«

   Steuerschieberanordnung naeh Anspruch 1« dadurch gekennseiehnet, daß die am aweiten Kolbenschieber (37) vom Büekstelldruek ausgeübte Kraft einen Wert erreicht, der den zweiten Kolbenschieber (37) in die Huii-Stellung surüekbringt, wenn der gewünschte Druck des Arbeitsdruckraittels ersielt ist.

   Steuerschieberaliordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet _f daß die Federanordnung (88,95₉96) so stark ist, daß sie bei Eortnahme dss Vorsteuerdruckes

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   den ersten Kolbenschieber (41) in eine Stellung verschiebt, in der die hydraulische Betätigungsvorrichtung (14.15) belüftet wird« so daß der Motor (12) frei unter dem Einfluß der l'rägheit der von ihm bewegten Last bewegbar ist, solange sieh der zweite Kolbenschieber (57) in seiner Bull-Stellung befindet.

   4« Steuerschieberanordnung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die federanordnung eine vorgespannte forsionsfeder (88) enthält, die federnd der in beiden..Richtungen gegenüber der geschlossenen Stellung erfolgenden Bewegung des ersten Eolbensehiebers (41)

   SteueraehleberaBordmmg nach Anspruch 1 bis 4* dadurch gekennzeichnet, daß der aweite Kolbenschieber (37) von der Rückführkrsft der Betätigungsvorrichtung (I4_t15) in die ETull-Stellung surückgeftihrt wird, wenn der Druck in der Betätigungsvorrichtung (14_S15) einen Wert erreicht, der oberhalb eines zuvor festgelegten Yorsteuer« druckes liegte

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