DE2409684A1 - Stellanordnung fuer ein hydrostatisches getriebe - Google Patents

Description

• Stellanordnung für ein hydrostatisches Getriebe Die Erfindung bezieht sich auf eine Stellanordnung für ein aus verstellbarer Hydropumpe und verstellbarem Hydromotor bestehendes, stetig regelbares hydrostatisches Getriebe, bei dem die Pumpe durch eine Verstelleinrichtung von aussen einstellbar ist und die Verstelleinrichtung des Motors über einen Umsteuerschieber von dem Arbeitsdruck des Getriebes beaufschlagt wird.
• Bei derartigen hydrostatischen Getrieben wird die Möglichkeit der Einstellung der Hydropumpe durch ihre Verstelleinrichtung in verschiedene Stellungen nach Richtung und Größe zur Bestimmung der Drehrichtung und der Drehzahl des Getriebes auch als Primärverstellung bezeichnet und die Möglichkeit der Motorverstellung zur Erweiterung des Regelbereiches als Sekundärverstellung bezeichnet. Insbesondere bei der Anwendung derartiger hydrostatischer Getriebe als Fahrantriebe treten bei der vom Arbeitsdruck des Getriebes beeinflussten Sekundärverstellung Schwingungen auf, wenn ein plötzlicher Druckrichtungswechsel im Arbeitsdruckkreislauf des Getriebes eintritt. Solche Druckrichtungswechsel treten beispielsweise bei Fahrantrieben bei jeder Verzögerung und damit Kraftflußumkehr des Getriebes auf.
• Im praktischen Einsatz derartiger hydrostatischer Getriebe in Fahrantrieben führen die erwähnten Schwingungen in der Sekundärverstellung zu ruckartigen Änderungen der Einstellung des Übersetzungsverhältnisses und damit zu unerwünschten ruckhaften Stößen in der Getriebeübersetzung und unkontrollierbarem Fahrverhalten.
• Aus der DT-PS 971 940 ist eine Steueranordnung für Flüssigkeitsgetriebe der eingangs genannten Art bekannt geworden, bei der der die Sekundärverstellung bildende Servomotor mit dem Druckkanal des Getriebes über einen feststehenden Umsteuerschieber verbunden ist, der in Abhängigkeit von dem im aruckkanal herrschenden Druck verstellbar ist, wenn die Abweichung des in dem Druckkanal herrschenden Druckes eine obere oder untere Grenze überschreitet, aber den Servomotor durch Verschließen seiner Arbeitsräume sperrt, solange sich der Arbeitsdruck innerhalb dieser Grenzen verändert. Um ein Pendeln des Servomotors bei Über- oder Unterschreiten der genannten Grenzen noch wirksamer zu verhindern, wird weiter vorgeschlagen, dem Umsteuerschieber einen Hilfssteuerschieber hydraulisch in Reihe zuzuordnen, der den Durchflußquerschnitt für das Arbeitsdruckmittel zu dem Servomotor im Bereich der genannten Druckgrenzwerte drosselt. Durch diese bekannte Einrichtung ist somit lediglich eine Verriegelung bzw. Dämpfung der Sekundärverstellung in Abhängigkeit von Schwankungen des Arbeitsdruckes innerhalb bestimmter Grenzen möglich. Die eingangs genannten Schwingungen der Sekundärverstellung bei Drehmomentumkehr, die bei jedem Arbeitsdruckwert des hydrostatischen Getriebes eintreten kann, können durch diese bekannte Steueranordnung nicht beseitigt werden.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei Stellanordnungen der eingangs genannten Art die Schwingungen der Sekundärverstellung zu vermeiden, die durch das Druckumschlagen im geschlossenen Arbeitskreis lauf des Getriebes bei Kraftflußumkehr unter Beibehaltung der Förderrichtungseinstellung der Pumpe eintreten.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer Stellanordnung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß bei im geschlossenen Kreislauf Arbeitenden Getriebe der Umsteuerschieber so ausgebildet ist, daß er abwechselnd die eine oder andere Arbeitsdruckleitung mit der Verstelleinrichtung des Motors verbindet und die Einstellung des Umsteuerschiebers in Abhängigkeit von der Stellrichtung der Verstelleinrichtung der Pumpe erfolgt.
• Dadurch ist auf einfache Weise erreicht, daß Schwingungen in der Sekundärverstellung auf Grund einer Kraftflußumkehr im Getriebe und damit Druckrichtungsumkehr im Arbeitsdruckkreislauf des Getriebes sicher vermieden sind. Ein Wechsel der Hochdruckseite im Arbeitskreislauf des Getriebes durch Verzögerungsvorgänge während des Arbeitens des Getriebes (Drehzahlverminderung, Abbremsen) beeinflusst die Sekundärverstellung nichtzur wenn durch Änderung der Stellrichtung der Pumpe eine Drehrichtungsumkehr des Getriebes eingestellt wird, erfolgt auch ein Umstellen der die Sekundärverstellung (Motorverstellung) beeinflussenden Hochdruckseite des Arbeitskreislaufes. Die angestrebte Schwingungsbeseitigung bzw. -dämpfung ist somit auch unabhängig von bestimmten Grenzdruckwerten des Arbeitsdruckes im Getriebeknislauf.
• Zwar ist aus der DT-AS 1 028 001 bei einem im geschlossenen Kreislauf arbeitenden hydrostatischen Fahrzeugantrieb bereits ein in Abhängigkeit von der Pumpenverstelleinrichtung eingestellter Umsteuerschieber bekannt. Dieser dient jedoch zur Schaffung eines in beiden Fahrtrichtungen selbsttätig arbeitenden hydraulischen Freilaufes durch Freigabe bzw. Abschaltung von zwei mit Rückschlagventile versehenen Umgehungsleitungen zwischen den Arbeitsdruckleitungen des Getriebes. Eine Sekundärverstellung, d.h. Motorverstellung ist bei diesem bekannten Getriebe nicht vorgesehen.
• Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
• Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher beschrieben; es zeigen: Fig. 1 schematisch ein hydrostatisches Getriebe mit einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sekundärverstellung und Fig. 2 in einer entsprechenden schematischen Darstellung eine weitere Ausführung der Erfindung.
• Das Getriebe besteht aus einer verstellbaren Hydropumpe 1 und einem verstellbaren Hydromotor 2, die durch Arbeitsdruckleitungen 3 und 4 im geschlossenen Kreislaufe verbunden sind. Die Pumpe 1 ist durch eine Verstelleinrichtung 5 in zwei Stellrichtungen und damit Förderrichtungen entweder in die Arbeitsdruckleitung 3 oder Arbeitsdruckleitung 4 von aussen kontinuierlich einstellbar. Die Verstelleinrichtung 5 besteht aus einem Stellkolben 6, der durch Federn 7, 8 in Steuerräumen 9, 10 beidseits des Kolbens 6 in Mittellage, d.h. in Förderstellung 0 der Pumpe gehalten wird. Die Steuerräume 9 bzw. 10 sind über Stelleitungen 11, 12 und ein Stellrichtungsgeber-Ventil 13 mit einer Stelldruckquelle verbunden. Die Stelldruckquelle besteht beispielsweise aus einer gemeinsam mit der Pumpe 1 angetriebenen Hilfspumpe 14, die in der Leitung 15 vor der Drossel 16 den Stelldruck erzeugt.
• Der Hydromotor 2 weist eine Verstelleinrichtung 17 auf, die aus einem unter dem Druck einer Feder 18 stehenden Stellkolben 19 besteht. Der Steuerraum 20 vor dem Kolben 19 der Verstelleinrichtung 17 ist über eine Steuerleitung 21 mit einem Umsteuerschieber 22 verbunden. Der Umsteuerschieber 22 ist als Wechselschieber ausgebildet, dessen Schieberkörper 23 die Leitung 21 je nach seiner Stellung ümer Verbindungsleitungen 24 oder 25 mit den Arbeitsdruckleituragen 3 oder 4 des Getriebes verbindet. Die Einstellung des Schieberkörpers 23 erfolgt über Steuerräume 26, 27, die über Leitungen 28, 29 mit den Stellleitungen 11 bzw. 12 der Verstelleinrichtung 5 der Pumpe 1 verbunden sind. Der Schieberkörper 23 wird durch Federn 30, 31 in der Mittellage gehalten.
• Die Funktionsweise ist folgende: Wird ausgehend von der Förderstellung 0 der Pumpe 1, d.h. Mittelstellung des Stellkolbens 6 durch das Geberventil 13, beispielsweise Stelldruck über die Stelleitung 12 in den Steuerraum 8 gegeben, so bewegt sich der Stellkolben 6 nach links und die Pumpe 1 wird auf eine dem Stelldruck entsprechende Fördermenge eingestellt, die einen Arbeitsdruck entsprechend der Stellrichtung beispielsweise in der Arbeitsdruckleitung 4 erzeugt. Der in der Leitung 12 herrschende Stelldruck wird über die Leitung 29 gleichzeitig im Steuerraum 31 des Umsteuerschiebers 22 wirksam und verschiebt den Schieberkörper 23 in Fig. 1 nach rechts, so daß die Leitung 25 mit der Leitung 21 für die Verstelleinrichtung 17 des Motors 2 verbunden wird. Der in der Arbeitsdruckleitung 4 herrschende hohe Arbeitsdruck ist somit in der VErstelleinrichtung 17 des Motors 2 wirksam. Die Verstellung des Motors 2 erfolgt somit in Abhängigkeit von der Höhe des Arbeitsdruckes in der Leitung 4. Diese Abhängigkeit wird auch nicht dadurch verändert, daß gqebenenfalls durch eine Drehmomentumkehr der Druck in der Arbeitsdruckleitung 3 momentan höher wird als in der Arbeitsdruckleitung 4. Schwingungen der Verstelleinrichtung 17, die auf derartigen Drehmomentumkehrungen beruhen, können somit nicht eintreten. Erst wenn durch die Verstelleinrichtung 5 die Pumpe 1 in entsprechender Weise nach der anderen Stellrichtung verstellt wird, erfolgt eine Beeinflussung der Stelleinrichtung 17 in Abhängigkeit vom Druck in der Arbeitsdruckleitung 3.
• Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind mit der Ausführungsform nach Fig. 1 übereinstimmende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals erläutert.
• Bei dieser Ausführungsform ist der Umsteuerschieber für die Sekundärverstellung als elektrisch betätigtes Wechselventil 33 ausgebildet, der seine Stellsignale über eine elektrische Verbindungsleitung 34 in Abhängigkeit von der Stellung des Geberventiles 13 erhält. Die Funktionsweise entspricht der in Verbindung mit Fig. 1 erläuterten Funktionsweise mit dem einzigen Unterschied, daß die Einstellung des Wechselventiles 33 und damit die Zuordnung der Arbeitsdruckleitung 3 oder 4 zur Verstelleinrichtung 17 des Motors durch eine elektrische Verbindung in Abhängigkeit von der Stellrichtung der Verstelleinrichtung 5 der Pumpe 1 erfolgt. Entsprechend sind weitere Ausführungsformen denkbar, bei denen die Schaltungsverbindung mechanisch erfolgt.
• Die Erfindung wurde an vereinfachten Ausführungsbeispielen erläutert. Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, wenn die Verstelleinrichtungen 5 und 17 beispielsweise auch als vorgesteuerte Servoverstellungen ausgebildet sind oder die Verstelleinrichtung 17 des Motors 2 eine zweiseitig verstellbare Verstelleinrichtung ist.
• - Ansprüche -

Claims (3)

1. Ansprüche : Stellanordnung für ein aus verstellbarer Hydropumpe und verstellbarem Hydromotor bestehendes, stetig regelbares hydrostatisches Getriebe, bei dem die Pumpe durch eine Verstelleinrichtung von aussen einstellbar ist und die Verstelleinrichtung des Motors über einen Umsteuerschieber von dem Arbeitsdruck des Getriebes beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei im geschlossenen Kreislauf arbeitenden Getriebe der Umsteuerschieber (22) so ausgebildet ist, daß er abwechselnd die eine oder andere Arbeitsdruckleitung (3 bzw. 4) mit der Verstelleinrichtung (17) des Motors (2) verbindet und die Einstellung des Umsteuerschiebers (22) in Abhängigkeit von der Stellrichtung der Verstelleinrichtung (5) der Pumpe (1) erfolgt.
2. 2.) Stellanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei durch Hilfsstelldrücke betätigter Verstelleinrichtung (5) der Pumpe (1) der Umsteuerschieber (22) als Wechselschieber (23) ausgebildet ist, dessen eine äussere Stirnfläche vom Hilfsstelldruck für die eine Pumpenstellrichtung und dessen andere Stirnfläche vom Hilfsstelldruck für die andere Pumpenstellrichtung jeweils gegen den Druck einer Feder (31, 32) beaufschlagt ist.
3. 3.) Stellanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß der Umsteuerschieber als mechanisch oder elektrisch in Abhängigkeit vom Stellrichtungsgeber (13) der Pumpenverstelleinrichtung (5) betätigtes Wechselventil (33) ausgebildet ist.