DE2445661B2

DE2445661B2 - Steuerung zur automatischen Druckentlastung eines aus Pumpe und Hydromotor bestehenden Getriebes

Info

Publication number: DE2445661B2
Application number: DE2445661A
Authority: DE
Inventors: John Lester Hobson; John Frank Talak
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 1973-10-01
Filing date: 1974-09-25
Publication date: 1979-10-18
Also published as: CA993320A; DE2445661A1; US3854559A; GB1477721A; DE2462742C2; FR2245885A1; DE2462742B2; DE2445661C3; FR2245885B1; IT1019231B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerung zur automatischen Druckentlastung eines hydrostatischen Getriebes nach den im Oberbegriff des Anspruches aufgeführten Merkmalen.

Ein solches Getriebe ist aus der US-PS 29 68 967 bekannt. Bei einem solchen Getriebe ist zwischen der Pumpe und den als Hydromotor zu betrachtenden Kupplungszylindern ein »Inch-Ventil« als Enilastungivcnii! eingeschaltet. Der Vcniilschieber dieses Veniils wird durch die Vorspannkraft einer Feder entgegen dem als Pilotdruck wirkenden Punipenförderdruck iii einer Leitung in Entlastungsrichtung beaufschlag¹. Solange die Bremsen durch Druckbeaufschlagung de's Bremslüftzylinders gelüftet sind, herrscht in der Pilotleitung der volle Punipenförderdruck. Bei Druckabsenkung im Bremslüftzylinder sinkt ebenfalls der Pilotdruck in der Leitung und das Entlastungsventil wird in seine Entlastungsstellung verschoben. Hierdurch wird eine Zuflußleitung zum Hydromotor abgesperrt und die Pumpenförderleitung wird mit einer zum Behälter führenden Abflußleitung verbunden. Der an dem Hydromotor wirkende Druck kann sich somit nur langsam abbauen.

Es ist auch schon bekannt (GB-PS 7 75 698), eine Parallelschaltung eines Bypass-Druckenllastungsventils zu einem Hydromotor, jedoch ohne hydraulische Pilotstcuerung vorzusehen. Hierdurch ist keine selbsttätige Entlastung der Hydromotoren bei Drehzahlverringerung der Pumpe möglich.

Weiterhin ist es schon bekannt (DE-PS 8 80 797), Druckentlastungsvcntile bei hydrostatischen Getrieben zu benutzen, bei denen mit steigendem Pumpenförderdruck (= Pilotdruck) ein Bypass geschlossen und bei fallendem Pumpenförderdruck der Bypass geöffnet wird, jedoch sind diese Ventile nicht zusammen mit der beanspruchten Bremssteuerung bekannt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, die Druckcntlastungsstcucrung so weiterzubilden, daß der Hydromotor sofort bei Bremsbetätigung entlastet wird, wobei eine solche Entlastung auch dann eingeleitet wird, wenn ein plötzlicher Drehzahlabfall der die Pumpe treibenden Kraftmaschine zu einer Förderdruckverringerung führt.

Diese Aufgabe wird bei einer Steuerung der im Oberbegriff aufgeführten Gattung dadurch gelöst, daß das pilütgesteuerte Druckentlastungsventil als Bypassventil dem Hydromotor parallel geschaltet ist

Durch die Erfindung wird der Hydromotor, wenn der Antriebsmotor des Getriebes durch anderweitige Verbraucher gedrückt wird und die Gefahr des Abwürgens besteht, sofort mit dem Sammelbehälter

ίο verbunden, wodurch ein druckloser Umlauf entsteht.

In der Zeichnung ist ein nachfolgend näher erläutertes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt

Fig. I die Steuerung zur automatischen Druckentlastung eines aus Pumpe und Hydromotor bestehenden Getriebes,

Fig.2 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1, jedoch bei laufendem Motor und gelüfteter Bremse,

Fig.3 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 1 und Fig. 2 mit laufendem Motor und ansprechender Bremse.

Die hydrosiatische Steuerung ist in der Zeichnung mit 10 bezeichnet und wird von dem in der Zeichnung der Einfachheit halber nicht dargestellten Fahrzetigmotor angetrieben. Es weist eine Pumpe 12 auf, dersn Einlaß mit einem Sammelbehälter 14 verbunden ist. Ihr Auslaß ist mit einem T-Stück 16 über eine Leitung 18 und mit hydraulisch beaufschlagbaren Aggregaten über eine Pumpenförderleitung 20 verbunden. Die hydraulisch beaufschlagbaren Aggregate sind im Ausführungsbeispiel als rechte und linke Hydromotoren 22 und 24 wiedergegeben. An dieser Stelle ist darauf hinzuweisen, daß normalerweise in der Pumpenförderleitung 20 weitere Komponenten, wie ein Überdruckventil und

J5 eine weitere Pumpe, vorgesehen sind. Diese weiteren Komponenten sind aber der besseren Klarheit wegen nicht dargestellt. Gleichfalls wird darauf hingewiesen, daß die Hydromotoren im Rahmen der Erfindung auch durch hydraulisch beaufschlagbare Kupplungen oder Ventile oder ähnliche Komponenten ersetzt werden können, die, wenn sie druckbeaufschlagl werden, mittcl- oder unmittelbar ein Fahrzeuggetriebe steuern können.

Um den Arbeitsdruck von den Hydromotoren 22 und

24 fortleiten zu können, ist ein Druckentlastungsventil

4> 26 vorgesehen, das mit den Hydromoloien 22 und 24 über Leitungen 28 und 30 verbunden ist. Im einzelnen besteht das Druckentlastungsventil 26 aus einem Ventilöehäuse .12 mit pinpr I ,ängsvpnlilhnhrung 34, deren linkes Ende durch eine Kappe 36 verschlossen ist,

so und deren rechtes Ende über einen Anschluß 38 mit dem einen Abzweig des T-Stückes 16 verbunden ist. Die Leitungen 28 und 30, die an die Hydromotoren angeschlossen sind, stehen wiederum in Flüssigkeitsverbindung mit der Veniilbohrung 34 über Einlasse 40 und

42. Diese wiederum sind mit Absperrventilen 44 und 46 versehen, die verhindern, daß Druckflüssigkeit aus den Hydromotoren in den Sammelbehälter gelangt, wenn die Hydromotoren sich in ihrer Neutralstellung befinden. Die Ventilbohrung 34 weist des weiteren eine ringförmige Eindrehung 48 auf, die mit Abstand rechts der Einlasse 40 und 42 vorgesehen ist und die mit dem Sammelbehälter 14 über einen Auslaß 50 und eine Leitung 52 verbunden ist. Um den Flüssigkeitsdurchfluß zwischen den Einlassen 40 und 42 und dem Auslaß 50

h^r> steuern zu können, ist ein Ventilschieber 54 in der längsverlaufenden Ventilbohrung 34 verschiebbar angeordnet. Eine Druckfeder 56 wirkt dabei zwischen der Kappe 36 und dem linksseitigen Ende des Ventilschie-

buirs 54 und kann ihn somit in eine normalerweise offene Stellung verschieben, die in den F i g. 1 und 3 dargestellt ist und in der ein Ventilbund 58 des Veniilschicbers eine derartige Stellung einnimmt, daß die Flüssigkeit von den Einlassen 40 und 42 zu dem Auslaß 50 fließen und somit über die Leitung 52 in den Sammelbehälter 14 gelangen kann. Wenn jedoch die Pumpe 12 fördert und sonii: einen Druck über einen vorherbestimmten Mindestdruck aufbaut, dann wirkt dieser Druck auf das rechtsseitige Ende des Ventilschiebers 54 und schiebt diesen nach links mit Bezug auf F i g. 2, wodurch der Flüssigkeitsdurchfluß zwischen den Einlassen 40 und 42 und dem Auslaß 50 unterbrochen wird.

Die hydrostatische Steuerung 10 ist ferner mit einem Spindelventil 60 ausgerüstet, dessen Funktion nachfolgend noch erläutert wird. Dieses Spindelventil 60 weist ein Ventilgehäuse 62 auf, in dem sich schneidende Bohrungen 64 und 66 angeordnet sind. Hierbei ist das linke Ende der Bohrung 64 mit dem T-Stück 16 und das obere Ende der Bohrung 66 über eine Leitung 68 mit einem Ende eines einseitig beaufschlagbaren ein- und ausfahrbaren Bremslüftzyünders 70 in Verbindung. Letzterer ist Bestandteil der Bremsvorrichtung und weist einen Kolben mit Kolbenstange 72 auf, wobei der Kolben an seinem linksseitigen Ende dem Flüssigkeitsdruck in der Leitung 68 ausgesetzt ist, wahrem: das rechtsseitige Ende der Kolbenstange 72 mit einem Steuerteil 74 verbunden ist, über den die Bremsbacken der Bremsen betätigbar sind. Dem auf die linke Seite dcp Kolbens einwirkenden Flüssigkeitsdruck wirkt eine Spiralfeder 76 entgegen, die derart angeordnet ist, daß sie normalerweise den Steuerteil in einer Stellung hält, in der die Bremsbacken sich in Bremsstellung befinden, wie es in den F i g. 1 und 3 dargestellt ist. Obwohl in der Zeichnung nur eine Bremse dargestellt ist, ist davon js auszugehen, daß normalerweise zumindest zwei Bremsen vorzusehen sind. Die Bremse oder Bremsen werden durch ein Bremssteuerablaßventil 78 gesteuert. Dieses weist ein Ventilgehäuse 80 mit einer Ventilbohrung 82 auf, die einen nach rechts gerichteten ringförmigen Ventilsitz 84 aufweist. Ein Einlaß 86 und ein Auslaß 88 schneiden die Ventilbohrung rechts und links des Ventilsitzes 84 und sind über Leitungen 90 und 92 mit dem Ende der Bohrung 66 des Spindelventils 60 und dem Sammelbehälter 14 verbunden. Eine Ventilspindel 4^r> 94 ist verschiebbar in der Ventilbohrung 82 angeordnet und wird nach links über eine Feder 96 gegen den Ventilsitz 84 in eine Schließposition gedrückt, die in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist und in der der Flüssigkeitsfluß von der Pumpe 12 und dem Bremslüftzylinder 70 ^r>o zum Sammelbehälter 14 unterbrochen ist. Ein von Hand oder Fuß betätigbares Steuerteil ist vorgesehen, um die Ventilspindel 94 nach rechts in eine offene Stellung zu verschieben, in der ein Flüssigkeitsdurchfluß von dem Einlaß 86 zu dem Auslaß 88 möglich ist. Das Steuerteil « weist unter anderem eine Steuerwelle 98 auf, die drehbar in dem Ventilgehäuse 80 angeordnet ist, sowie einen Steuerteil 100, um einen Stift 102 wahlweise zu verschieben, der hin- und herbewegbar in der Ventilbohrung 82 vorgesehen ist. Das Steuerteil weist «3 ferner eine Steuerstange 104 auf, deren sich gegenüberliegenden Enden mit der Steuerwelle 98 und einem Pedal 106 oder Hebel verbunden sind.

Um Druckflüssigkeit in den Bremslüftzylinder 70 fördern zu können, um die Bremse zu lösen immer dann, t>> wenn die Pumpe 12 nicht fördert, ist eine von Hand holälighiirc Pumpt" h>7w. Hilfspiimpe 108 vorgesehen. Diese besieht aus einem Gehäuse UO mit einer Zylinderbohrung 112 und einem von Hand betätigbaren Hebel 114, der schwenkbar mit dem Gehäuse und dem Ende einer Kolbenstange 116 verbunden ist. Diese ist wiederum hin- und herbewegbar in der Zylinderbohrung 112 gelagert und mit einer Spiralfeder 118 versehen, die auf das linke Ende eines Kolbens wirkt, um diesen in einer Offenposition zu halten, die in den Zeichnungen dargestellt ist Die Kolbenstange 116 ist mit einem vorderen und einem rückwärtigen Kolben 120 und 122 versehen die, wenn sich die Einheit in der Offenposition befindet, so gestellt sind, daß die rechten und linken Oberflächen des vordersten oder linksseitigen Kolbens gerade eine Stellung einnehmen, in der ein Auslaß 124 und ein Einlaß 126 die Verbindung der Zylinderbohrung 112 mit einem Sammelbehälter 128 herstellen, der mit dem Sammelbehälter 14 über eine Leitung 130 verbunden ist. In das Gehäuse 110, und zwar am linksseitigen Ende der Zylinderbohrung 112, ist ein Auslaß 132 eingearbeitet, der mit dem rechten Ende der Bohrung 64 in dem Spindelventil 60 verbunden ist und in dem ein Absperrventil 134 vorgesehen ist, das derart wirkt, daß der Flüssigkeitsdurchfluß in Richtung der Zylinderbohrung 112 vom Spindelventil 60 aus unterbunden ist. Um mit Sicherheit gewährleisten zu können, daß keine Druckflüssigkeit hinter das Absperrventil 134 in Richtung auf den Sammelbehälter 128 der Hilfspumpe 108 gelangt, weist das Spindelventil 60 einen Ventilteil 136 auf, der nach rechts gegen einen Ventilsitz 138 über eine Spiralfeder 140 gedruckt wird.

Nachfolgend wird die Arbeitsweise der hydrostatischen Steuerung beschrieben. Unter der Annahme, daß der Fahrzeugmotor nicht gestartet ist. weiden die Komponenten der Steuerung 10 sich in ihren in F i g. 1 dargestellten Stellungen befinden. Dann wird von der Pumpe 12 keine Druckflüssigkeit gefördert, und der Bremslüftzylinder 70 der Bremse ist nicht druckbeaufschlagt, und die Bremsbacken der Bremse werden sich aufgrund der Wirkung der Spiralfeder 76 in Bremssiellung befinden. Ist es nun erforderlich, das Fahrzeug zu ziehen oder auf andere Weise zu bewegen, und zwar solange der Fahrzeugmotor nicht angelassen ist, so braucht die Bedienungsperson lediglich die Hilfspumpe 108 zu betätigen. Dies erfolgt dadurch, daß der Handhebel 114 im Uhrzeigerdrehsinn aus seiner normalen offenen Stellung, die in den Zeichnungen dargestellt ist, bewegt wird, wodurch die Kolbenstange 116 und die Kolben 120 und 122 nach links in der Zylinderbohrung 112 verschoben werden. Bevor diese Schiebebewegung erfolgt, hat sich der links vor dem linksseitigen oder vorderen Kolben 120 befindliche Teil der Zylinderbohrung mit Flüssigkeit gefüllt, und eine nach links gerichtete Bewegung des Kolbens 120 wird zunächst das Absperrventil 134 öffnen und nachfolgend auch den Ventilteil 136 in eine Offenstellung bringen. Die Flüssigkeit kann dann zu dem Bremslüftzylinder 70 gelangen. Ist diese Flüssigkeitsmenge noch nicht ausreichend, um den Bremslüftzylinder 70 zu betätigen, so muß der Handhebel 114 hin- und herbewegt werden bis ausreichend viel Flüssigkeit vorhanden ist. Sobald der Bremslüftzylinder 70 beaufschlagt ist, können die Kolben 120 und 122 wieder in ihre in Fig. 2 rechts eingezeichnete Position gebracht werden. Die Bremsbacken bleiben dann dennoch in ihrer gelüfteten oder gelösten Stellung, in der das Fahrzeug bewegt werden kann.

Wenn nun der Fahrzeugmotor angelassen wird, wird die hydrostatische Steuerung die in F 1 κ. 2 eingezeichneten Siellungen einnehmen. Dann wird der von der

Pumpe 12 erbrachte Förderdruck den Ventilschieber 54 des Druckentlastungsventils 26 in dessen geschlossener linksseitigen Stellung halten, in der die Arbeitsflüssigkeit der Hydromotoren 22 und 24 nicht mehr in den Sammelbehälter 14 gelangen kann. Die wahlweise Betätigung der Hydromotoren 22 und 24 kann durch in der Zeichnung nicht dargestellte Bedienungseinrichtungen erfolgen. Zur gleichen Zeit wird der von der Pumpe 12 herrührende Druck auf den Kolben an der Kolbenstange 72 im Bremslüftzylinder 70 einwirken, wodurch der Kolben mit Kolbenstange 72 nach rechts verschoben wird, wodurch wiederum die Bremsbacken in eine die Bremsen lösende Stellung gebracht werden. Wünscht nun die Bedienungsperson, das Fahrzeug abzubremsen bzw. zum Stillstand zu bringen, und zwar durch Betätigung der Bremse, so braucht sie lediglich Jas Bremssteuerablaßventil 78 durch Verschwenken des Pedals 106 oder des Hebels zu betätigen, wodurch der Steuerteil 100 der Steuerwelle 98 auf den Stift 102 einwirkt und letzteren nach rechts gegen die Ventilspindel 94 verschiebt, wobei letztere von ihrem Ventilsitz abgehoben wird. Dann wird die Arbeitsflüssigkeil des Bremslüftzylinders 70 und die von der Pumpe 12 geförderte Flüssigkeit in den Sammelbehälter 14 gelangen. In einem solchen Zustand ist der Druck am rechtsseitigen Ende des Ventilschiebers 54 des Druckentlastungsventils 26 nicht ausreichend groß, um die Kraft der Druckfeder 56 überwinden zu können, wodurch der Ventiischieber54dann nach rechts in seine Offenposition verschoben wird, die in F i g. 3 dargestellt ist. Befinden sich zu dieser Zeit die Hydromotoren 22 und 24 im Einsatz, so wird der Arbeitsdruck normalerweise ausreichend sein, um die Absperrventile 44 und 46 zu öffnen, wodurch dann die Druckflüssigkeit in den Sammelbehälter über den Auslaß 50 gelangen kann und somit die Hydromotoren neutralisiert werden. Unter der Annahme, daß sich die Komponenten der hydrostatischen Steuerung in ihren in Fig.2dargestellten Stellungen befinden, die den Stellungen im System beim normalen Einsatz des Fahrzeuges entsprechen, und daß der Fahrzeugmotor plötzlich abgedrosselt oder irgendwie sein Drehmoment herabgesetzt wird, dann wird auch die Pumpe 12 in ihrer Leistung gemindert, da sie von dem Fahrzeugmotor aus angetrieben wird. Dadurch aber wird der Druck, der von der Pumpe aufrechterhalten wird, abfallen. Wenn nun der Druck unter ein vorherbestimmtes Mindestmaß abgefallen ist, dann wird die Druckfeder 56 des Druckentlastungsventils 26 den Ventilschieber 54 nach rechts verschieben, wodurch wiederum die Hydromotoren, wie vorstehend ausgeführt wurde, neutralisiert werden. Dieses Neutralisieren der Hydromotoren kann schnell genug erfolgen, wodurch ein komplettes Abdrosseln des Fahrzeugmotors verhindert wird. In jedem Fall erfolgt das Neutralisieren der Hydromotoren selbsttätig, so daß die Aufmerksamkeit der Bedienungsperson weiter auf andere Tätigkeiten als das Ausrücken der Hydromotoren gerichtet bleiben kann.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Steuerung zur automatischen Druckentlastung eines aus Pumpe und Hydromotor bestehenden hydrostatischen Getriebes, dessen Pumpenförderdruck zur Beaufschlagung eines Bremslüftzylinders abgezweigt ist, wobei der zum Hydromotor führenden Pumpenförderleitung ein pilotgesteuertes Druckentlastungsventil zugeordnet ist, das durch eine Vorspannkraft entgegen dem als Pilotdruck wirkenden Punipenförderdruck in Richtung Druckentlastung beaufschlagt ist und bei Absenken des Pilotdruckes unter einem vorbestimmten Wert seine Entlastungsstellung einnimmt und an die Pumpenförderleitung ein Bremssteuer-Ablaßventil angeschlossen ist_; das zur Bremsbetätigung geöffnet werden kann und dabei über das Druckentlastungs;-ventil den Arbeitsdruck am Hydromotor absenkt, dadurch gekennzeichnet, daß das pilotgesteuerte Druckentlastungsventil (26) als Bypassventil dem Hydromotor (22 bzw. 24) parallel geschaltet ist.