DE2422482A1

DE2422482A1 - Hydrostatisches fahrzeuggetriebe

Info

Publication number: DE2422482A1
Application number: DE2422482A
Authority: DE
Inventors: Herbert Knepper; Bernd Wasner
Original assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Current assignee: Kloeckner Humboldt Deutz AG
Priority date: 1974-05-09
Filing date: 1974-05-09
Publication date: 1975-11-13
Also published as: DE2422482C2

Description

Hydrostatisches Fahrzeuggetriebe Die Erfindung bezieht sich auf ein hydrostatisches Fahrzeuggetriebe mit einem in seiner Fördermenge bzw. seinem Schluckvermögen verstellbaren Primär- und/oder Sekundärteil, dessen bzw. deren hydraulische Stellzylinder bei Druckentlastung selbsttätig drch Federkraft in Richtung ihrer Ausgangsstellung verstellt werden und an einen Steuerkreis angeschlossen sind, der sowohl mit der Druckleitung einer Konstantpumpe als auch zur Einstellung eines Steuerdruckes durch ein Steuerorgan mit dem RUcklauf verbindbar ist und wobei zum Schutz des hydraulischen Arbeitskreises gegen Überlastung zwei parallel zum Hydromotor in entgegengesetzter Strömungsrichtung wirkende Druckbegrenzungsventile angeordnet sind.
Bei einem hydrostatischen Getriebe der genannten Gattung sind die beiden Druckbegrenzungsventile zur Absicherung des Arbeitskreises gegen Überlastung auf den höchst zulässigen Arbeitsdruck eingestellt. Wird der Arbeitsdruck in der entsprechenden Arbeitsleitung erreicht, so spricht das zugeordnete Druckbegrenzungsventil an und die Arbeitsleitung wird entlastet, indem Druckmittel aus dieser Arbeitsleitung in die andere, einen wesentlich geringeren Druck führende Leitung abströmt. Beim Ansprechen der Druckbegrenzungsventile wird jedoch eine recht hohe Antriebsenergie in Wärme umgesetzt, was bei längerer Einwirkung beispielsweise zu Schäden an den Dichtungen des hydrostatischen Getriebes führen kann.
Es liegt die Aufgabe vor, unter Vermeidung des geschilderten Nachteils ein hydrostatisches Getriebe der eingangs umrissenen Art in-der Weise zu verbessern, daß auch bei längerer Überlastung des Getriebes keine unzulässig hohen Erwärmungen auftreten können.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß an den Arbeitskreis des hydrostatischen Getriebes zumindest ein Druckschalter und zumindest ein Thermoschalter angeschlossen sind, deren Schaltkontakte in Reihe mit einem elektrischen Stellglied zur Betätigung einer Einrichtung für die Druckentlastung des Steuerkreises verbunden sind.
Bei Einstellung des Thermoschalters auf eine vorbestimmte Grenztemperatur und bei Einstellung des Druckschalters auf einen max.
zulässigen Arbeitsdruck erfolgt jeweils bei Erreichen beider Werte eine Druckentlastung im Steuerkreis des Getriebes. Hierdurch wird der Betrieb des hydrostatischen Getriebes bei unzuessig hoher Betriebstemperatur und bei gleichzeitig überhöhtem Arbeitsdruck vermieden. Andererseits kann das Getriebe mit überhöhter Betriebstemperatur bei normalem Arbeitsdruck betrieben werden, so daß hierdurch eine schnelle Rückführung der überhöhten Betriebstemperatur auf ihren Normalwert erfolgt.
In Weiterbildung der Erfindung besteht die Einrichtung zur Druckentlastung des Steuerkreises zweckmäßig aus einem Druckbegrenzungsventil und einem diesem in Reihe vor- oder nachgeschalteten elektrisch betätigbaren Schieber, die zwischen dem Steuerkreis und dem Rücklauf angeordnet sind.
In der Zeichnung ist ein in der nachfolgenden Beschreibung e-rläutertes Ausführungsbeispiel einer Einrichtung gemäß der Erfindung vereinfacht dargestellt.
Eine Kraftmaschine 1 ist mit ihrer Abtriebswelle 2 sowohl mit einer Konstantpumpe 3 als auch mit einer verstellbaren Hydropumpe pe 4 gekoppelt, die den Primärteil eines stufenlos regelbaren hydrostatischen Getriebes 5 bildet. Zur Verstellung der Hydropumpe 4 in der Fördermenge und Förderrichtung ist ein doppelt wirkender hydraulischer Stellzylinder 6 vorgesehen, dessen in neutraler Mittelstellung dargestellter Kolben 7 am Stellglied 8 der Hydropumpe 4 angreift. Die Hydropumpe 4 ist durch Leitungen 10 und 11 im geschlossenen Kreislauf mit einem verstellbaren Hydromotor 12 verbunden, der als Sekundärteil des hydrostatischen Getriebes 5 dient. Am Hydromotor 12 greift an dessen Stellglied 13 ein in einem hydraulischen Stellzylinder 14 geführter Kolben 15 an.
Zwischen den beiden Leitungen 10 und 11 sind parallel zum Hydromotor 12 zwei in entgegengesetzter Strömungsrichtung wirkende Druckbegrenzungsventile 16 und 17 angeordnet.
Die Konstantpumpe 3 dient zur Versorgung des Steuersystems des hydrostatischen Getriebes 5 mit Druckmittel und ist saugseitig mit einem Vorratsbehälter 18 für Druckmittel und druckseitig mit einer Leitung 19 verbunden, die unmittelbar zum Stellzylinder 14 führt und die außerdem durch elne Leitung 20 mit einem Dreistellungsschieber 21 in Verbindung steht. Vom Dreistellungsschieber 21 führt eine Leitung 22 zum Voratsbehälter 18 und zwei andere Leitung 23 und 24 verbinden den Dreistellungsschieber 21 mit je einem Arbeitsraum im Stellzylinder 5. Zwischen der Leitung 19 und dem Vorratsbehälter 18 befindet sich in einer Leitung 25 ein Drosselorgan 26, das durch ein Stellglied 27 verstellbar ist.
An die Leitung 19 ist ferner zur Absicherung des Steuerkreises gegen Überlastung ein Druckbegrenzungsventil 28 angeschlossen.
Ein Wechselventil 30 ist mittels einer Leitung 31 an die Leitung 10 und mittels einer Leitung 32 mit der Leitung 11 im hydrostatischen Getriebe 5 verbunden. Das Wechselventil 30 steht ausgangsseitig durch eine Leitung 33 mit einem Druckschalter 34 in Verbindung. Der Druckschalter weist eine Rückstellfeder 35 sowie drei Schaltkontakte 36, 37 und 38 auf. Eine von der Leitung 31 abzweigende Leitung 40 steht mit einem Thermoschalter 41 in Verbindung. Die Leitung 31 ist so an die Leitung 10 angeschlossen, daß die Druckmittel temperatur in dieser Leitung in jedem Betriebszustand der Anlage erfaßt wird. An die Leitung 19 ist mittels einer davon abzweigenden Leitung 42 ein in Schließrichtung federbelasteter Zweistellungsschieber 43 angeschlossen, der zur Betätigung in Öffnungsrichtung ein elektrisches Stellglied 44 aufweist.
Der Zweistellungsschieber 43 ist ausgangsseitig über ein auf einen niedrigen Druck eingestelltes Druckbegrenzungsventil 45 mit dem Vorratsbehälter 18 verbunden. Anstelle des Druckbegrenzungsventils 45 kann ggfs. auch ein Drosselorgan angeordnet sein.
Die beiden SchaltZontakte 36 und 38 des Druckschalters 34 sind mit dem Thermoschalter 41, dem Stellglied 44 und einer Stromquelle 46 elektrisch in Reihe geschaltet.
Bei Inbetriebnahme der Kraftmaschine 1 läuft diese zunächst mit einer vorbestimmten Leerlaufdrehzahl um, und die Konstantpumpe 3 fördert dabei die der Leerlaufdrehzahl entsprechende Druckmittelmenge in die Leitung 19. Bei Einstellung des Drosselorgans 26 auf den größtmöglichen Drosselquerschnitt kann sich in der Leitung 19 und damit im gesamten Steuerkreis kein nennenswerter Druck aufbauen, so daß sich infolge der in den Stellzylindern 6 und 14 befindlichen Rückstellfedern die Hydropumpe 4 in der Nullförderstellung befindet, während der Hydromotor 12 auf sein größtes Schluckvolumen eingestellt ist. Erhöht man die Drehzahl der Abtriebswelle der Kraftmaschine 1 durch nicht dargestellte Mittel, so nimmt selbstverständlich auch die Fördermenge der Konstantpumpe 3 zu. Verstellt man nun das Drosselorgan 26 auf einen kleineren Drosselquerschnitt, so baut sich in der Leitung 19 und in den dieser nachgeschalteten Leitungen des Steuerkreises sowie auch in Stellzylinder 14 ein vom eingestellten Drosselquerschnitt und von der Fördermenge der Konstantpumpe 3 abhängiger Steuerdruck auf Bei entsprechender Vorwahl der Fahrtrichtung durch Verstellung des Dreistellungsschiebers 21 aus der gezeigten Neutralstellung in Richtung Vorwärts oder "RUckwArts" wirkt zur Steuerdruck über den Dreistellungsschieber 21 je nach Einllung durch die Leitung 22 bzw. 24 auf den Stellzylinder 6 In. Beide Stellzylinder 6 und 14 stellen omit durch Verschwenn en der Hydropumpe 4 und des Hydromoters - 2 ein entsprechendes Übersetzungsverhältnis im hydrostatischen Getriebe 5 ein, und aus Fahrzeug wind je nach Drehmomentanforderung in der vorgewählten Fahrtrichtung beschleunigt.
je beiden Druckbegrenzungsventile 16 und 17 ind zur Absicherung s Arbeitskreises des hydrostatischen Getriebes 5 gegen Überastung vorgesehen. Die Druckbagrenzungsventile 16 und 17 sprechen an, werden in der ihnen zugeordnetes Leitung 10 bzw. 11 ein uazu-Asslg i:oher Druck auftritt. Das Wechselventll 30 verbindet die beim Betrieb des hydrostatischen Getriebes 5 jweise den höheren Cetriebsdruch aufweisende Leitung 10 oder 11 über die Leitung 33 mit dem Druckschalter 34, welcher so eingestellt ist, daß er bereits kurz vor den Druckbegrenzungsventilen 16 und 17 anspricht und damit die Kontakte 36 und 38 verbindet. Angenommgen, das hydrostatische Getriebe 5 ist vorübergehend einer stärkeren Beastung ausgesetzt, und es ist daher je nach Förderrichtung der Hydropumpe 4 das entsprechende Druckbegrenzungsventil 16 oder 17 in Wirkung 3 so erfolgt eine zunehmende Erarmung des Druckmittels im Arbeitskreis. Diese Erwärmung wird dem Thermoschalter 41 durch die Leitungen 31 und 40 ständig mitetellt, so daß dieser schließlich bei Erreichen der eingestellten Temperatur den Stromreis vom Druckschalter 34 über die Stromquelle 46 und das elektrische Stellglied 44 schließt. Das Stellglied 44 öffnet den Schieber 43, und es erfolgt eine Druckentlastung des Steuerkreises durch Abströmen von Druckmittel aus der Leitung 19 durch das Druckbegrenzungsventil 45 zum Vorratsbehälter 18. Durch die Druckentlastung im Steuerkreis werden die Hydropumpe 4 und der Hydromotor 12 in Richtung ihrer Ausgangsstellung verschwenkt. Der an Druckregelventil 45 eingestellte niedrige Steuerdruck ist so bemessen, daß der von der Hydropumpe 4 ausgehende Förderstrom einerseits geradc ausreicht, den maX Betriebsdruck und damit das max. Drehmoment am Hydromotor 12 aufrecht zu erhalten und andererseits nur moch eine ganz geringe Verlustleistung in Wärme übergehen läßt Nach Rückführung des hydrostatischen Getriebes auf normale Betriebsbedingungen wird der Druckschalter 34 duch die Rückstellfeder 35 wieder in die gezeigte Offenstellung gestellt und das Druckmittel im Arbeitskreis des hydrostatischen Getriebes 5 kann durch den nun erfolgenden zugegen Umlauf wieder auf die normale Betriebstemperatur absinken. Die beschriebenen Schaltvorgänge ksnnen sich auch je nach Dauer der starken Belastung des hydrostatischen Getriebes beliebig oft wiederholen, bis dieses schließlich wieder unter normalen Betriebsbedingungen arbeitet.
Auf diese Weise wird eine unzulässige Erwärmung des Druckmittels und damit Schäden im hydrostatischen Getriebe vermieden.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e

Hydrostatisches Fahrzeuggetriebe mit einem in seiner Fördermenge bzw. seinem Schluckvermögen verstellbaren PrimEr- und/ /oder Sekundärteil, dessen bzw. deren hydraulische Stellzylinder bei Druckentlastung selbstttig durch-Federkraft in Richtung ihrer Ausgangsstellung verstellt werden und an einen Steuerkreis angeschlossen sind, der sowohl mit der Druckleitung einer Konstantpumpe als auch zur Einstellung eines Steuerdruckes durch ein Steuerorgan mit dem Rücklauf verbindbar ist, wobei zum Schutz des hydraulischen Arbeitskreises gegen Überlastung wei parallel zum Hydromotor in entgegengesetzter Strömungsrichtung wirkende Druckbegrenzungsventile angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß an den Arbeitskreis (Leitungen 10 und 11) des hydrostatischen Getriebes (5) zumindest ein Druckschalter (34) und zumindest ein Thermoschalter (41) angeschlossen sind, deren Schaltkontakte in Reihe mit einem elektrischen Stellglied (44) zur Betätigung einer Einrichtung (43, 45) ftlr die Druckentlastung des Steuerkreises (Leitung 19) verbunden sind.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Druckentlastung des Steuerkreises aus einem Druckbegrenzungsventil (45) und einem diesem in Reihe vor- oder nachgeschalteten elektrisch betAti5baren Schieber (43) besteht, welche zwischen dem Steuerkreis (Lcitung 19) und dem Rücklauf (18) angeordnet sind.