DE2505988A1

DE2505988A1 - Steuereinrichtung fuer ein hydrostatisches getriebe

Info

Publication number: DE2505988A1
Application number: DE19752505988
Authority: DE
Inventors: Stanley W Crull
Original assignee: Sundstrand Corp
Current assignee: Danfoss Power Solutions US Co
Priority date: 1974-02-13
Filing date: 1975-02-13
Publication date: 1975-08-21
Also published as: JPS5720511B2; FR2260730A1; CA1032854A; DE2505988C3; JPS50124055A; US3885388A; IT1029713B; FR2260730B1; GB1494243A; DE2505988B2

Description

Steuereinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe zum Verstellen der Verstellpumpe oder des Hydroverstellmotors, wenn die Drehzahl der Antriebsmaschine von einem voreingestellten Wert abweicht, wodurch die Maschinenleistung auf einem Höchstwert konstantgehalten wird.

Eine von der Anmelderin gleichzeitig eingereichte Patentanmeldung (U.S. Serial-Nr. 442 190, Anmeldetag 13. Februar 1974) mit dem Titel "Steuereinrichtung für ein hydrostatisches Zweikreisgetriebe" bezieht sich auf eine solche Steuereinrichtung, bei der ein Hauptsteuerkreis einen Steuerdruck zum Einstellen

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der Hydrogetriebedrehzahlen erzeugt. Diese Steuereinrichtung hat ein Leistungssteuerventil, das mit einem die Ist-Maschinendrehzahl repräsentierenden Druck sowie mit einem Stelldruck zum Ändern des Steuerdrucks der Hydrogetriebe beaufschlagbar ist, um ein Blockieren der Antriebsmaschine zu verhindern. Das dort erläuterte Leistungssteuerventil schafft keine volle Stabilität, so daß sich Drehzahlschwankungen ergeben können, und ist durch unkontrollierbare Veränderliche wie die ölviskosität, die öltemperatur und Ventilöffnungstoleranzen beeinflußbar, insbesondere, wenn das Ventil mit sich kreuzenden öffnungen und entsprechend sich ändernden Durchflüssen zu Ventilöffnungen je nach der Stellung des Steuerschiebers ausgelegt ist.

Die vorgenannte Patentanmeldung bezieht sich auch auf eine Steuereinrichtung für ein hydrostatisches Zweikreisgetriebe, bei dem die beiden gesonderten Hydrogetriebe je durch einen gesonderten Steuerkreis von Hand steuerbar sind und jede Steuereinheit einen Steuerdruck für das zugeordnete Hydrogetriebe einstellt. Diese Steuereinrichtung weist ebenfalls ein Leistungssteuer- oder Blockierschutzventil auf, das eine überlastung der Antriebsmaschine verhindern soll. Bei diesem Ventil ergeben sich jedoch die gleichen Probleme wie bei dem obigen bekannten Leistungssteuerventil.

Die US-PS 27 488 (Re-issue) beschreibt eine Steuereinrichtung für Hydrogetriebe, bei der eine Blockierschutzeinheit vorgesehen ist. Ein Fliehkraftregler erfaßt die Drehzahl der Antriebsmaschine und ändert die Arbeitsstellung eines Ventils durch ein mechanisches Hebelsystem zum Steuern des Betriebs

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der Hydrogetriebe. Diese US-PS beinhaltet jedoch kein Leistungssteuerventil, das unmittelbar auf Drucksignale - einschließlich eines von der Ist-Drehzahl der Antriebsmaschine abgeleiteten Signals - anspricht und bei dem weitere Drucksignale für eine größere Betriebsstabilität sorgen.

Gegenstand der Erfindung ist eine verbesserte Steuereinrichtung für ein Hydrogetriebe, bei der die Drehzahl der Antriebsmaschine konstant oder nahezu konstant gehalten wird, um die Leistung auf einem Höchstwert konstant zu halten.

Erfindungsgemäß ist im Steuerkreis ein Leistungssteuerventil vorgesehen, das auf einen von der Antriebsmaschinendrehzahl bestimmten Druck sowie einen Steuerdruck anspricht und ferner mit einem vom Ventil geänderten Druck beaufschlagbar ist, wodurch die Auswirkungen unkontrollierbarer Veränderlicher, z. B. der ölviskosität, der öltemperatur oder von Ventilöffnungstoleranzen, beseitigt werden. Ferner werden gegenüberliegende Flächen eines Steuerschiebers des LeistungsSteuerventils mit dem vom Ventil erzeugten Druck beaufschlagt, wobei eine Änderung des auf eine der Flächen wirkenden Drucks mit Zeitverzögerung erfolgt, wodurch die Stabilität des Systems verbessert und auch die Ansprechgenauigkeit bei konstanten Drehzahlen der Antriebsmaschine erhöht wird.

Die verzögerte Beaufschlagung der einen Schieberfläche mit dem geänderten Druck bewirken eine Durchflußöffnung und ein Speicherglied. Die Größe dieses mit einem Kolben versehenen Speicherglieds und der Durchflußöffnung sind bei einem be-

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stimmten Steuermodus zum Bestimmen einer Speicherzeitkonstanten veränderbar, die die Zeit festlegt, die das System zum Erreichen des Beharrungszustands benötigt.

Die entgegengesetzt gerichteten vom Leistungssteuerventil eingestellten Drücke ermöglichen eine Konstruktionsänderung in
den mit Druck beaufschlagbaren Bereichen, so daß die Maschine bei entsprechender Wahl des Flächenverhältnisses entweder unabhängig von der auf das System einwirkenden Last mit konstanter Drehzahl laufen kann oder bei Einwirken der Last die
Maschinendrehzahl sinkt oder zunimmt.

Weiter enthält das Leistungssteuerventil auf seinen Steuerschieber einwirkende Stellglieder zum Einstellen der Betriebsdrehzahl der Antriebsmaschine.

Die erfindungsgemäße Steuereinrichtung steuert die Maschinendrehzahl. Sie kann jedoch auch als Rückführungssteuerung für
jede gewünschte Systemveränderliche in einem Hydrogetriebe wirken. Das Leistungssteuerventil erfaßt einen sich in Abhängigkeit von der Maschinendrehzahl ändernden Differenzdruck und
steuert den vom Ventil erzeugten Ausgangsdruck in solcher Weise, daß dieser Differenzdruck auf einen vorgewählten Pegel
berichtigt wird. Der Steuerschieber des Ventils ist mit einem Druck beaufschlagbar, der zum Steuern der Hydrogetriebedrehzahl oder des Arbeitsdrucks im Hauptgetriebekreis dient.

Gegenstand der Erfindung ist somit eine Steuereinrichtung für

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ein hydrostatisches Getriebe, mit einem Leistungssteuerventil im Steuerkreis zum Steuern der Drehzahl des Hydrogetriebes. Die Steuereinrichtung spricht auf die Drehzahl der Antriebsmaschine an, wobei zusätzliche Druckkräfte auf den Steuerschieber des Leistungssteuerventils wirken, um die Antriebsmaschine mit konstanter oder nahezu konstanter Drehzahl laufen zu lassen, wodurch die Maschinenleistung konstant und auf einem Höchstwert gehalten wird.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein hydrostatisches Zweikreisgetriebe mit zwei vollständigen Hydrogetrieben;

Fig. 2A einen Teil des Steuersystems für das hydrostatische Zweikreisgetriebe;.

Fig. 2B die VerdrängungsSteuereinheiten für eines der . Hydrogetriebe (Fig. 2B schließt dabei an die linke Seite von Fig. 2A an);

Fig. 3 die Drehzahleinstellung und die Arbeitsrichtung der Hydrogetriebe durch Betätigen eines von Hand steuerbaren Hebels;

Fig. 4 den Stufenbetrieb der Verstellpumpe und des Hydroverstellmotors eines Hydrogetriebes;

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Pig. 5 die gewünschte lineare Beziehung zwischen Steuerdruck und Ausgangsdrehzahl eines Hydrogetriebes;

Fig. 6 eine nichtlineare Beziehung zwischen dem Motor-Schluckvolumen des Hydrogetriebes und der Getriebedrehzahl zum Erhalt einer linearen Beziehung zwischen Drehzahl und Steuerdruck; und

Fig. 7 einen Schnitt durch ein Ausführungsbeispiel des Leistungssteuerventils.

Die beiden in Fig. 1 dargestellten Hydrogetriebe treiben je eine Kette eines zweispurigen Kettenfahrzeugs an. Bei dem Hydrogetriebe in der oberen Hälfte von Fig. 1 ist eine Verstellpumpe 10 über zwei Leitungen 11 und 12 mit einem Hydroverstellmotor 15 verbunden. Die Pumpe 10 hat eine von einer Energieversorgung, z. B. dem Fahrzeugmotor, getriebene Antriebswelle (nicht gezeigt). Der Motor 15 hat eine mit einem Fahrwerk, ζ. B. Treibrädern für eine Kette des Fahrzeugs, verbindbare Abtriebswelle (nicht gezeigt).

Vorzugsweise sind die Pumpe 10 bzw. der Motor 15 Axialkolbeneinheiten mit umlaufenden Zylinderblöcken, in deren jedem mehrere Zylinder und Kolben 30 bzw. 31 ringförmig angeordnet sind, deren Enden in den Zylindern hin- und herbewegbar sind. Die Pumpe 10 hat eine umsteuerbare Schräg- bzw. Taumelscheibe 32 mit winkelmäßig verstellbarer Neigung, an der die Enden der Kolben 30 zur anfänglichen Steuerung' der Getriebedrehzahl sowie der Drehrichtung des Getriebes anliegen. Der Motor 15 hat

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eine Schrägscheibe 33 mit verstellbarer Neigung, die aus einer Lage größter Neigung in eine Lage kleinster Neigung, die wenig größer als Null ist, verschiebbar ist. Die Schrägscheibe 33 liegt an Kolben 31 an und bewirkt deren Hin- und Herbewegung sowie ein Drehen des Zylinderblocks und der damit verbundenen Abtriebswelle des Motors, wenn diesem von der Pumpe Hochdruckflüssigkeit zugeführt wird.

Zwei Pumpensteuerzylinder 36 und 38 dienen zum Positionieren der Schrägscheibe 32 der Pumpe. Die Zylinder sind Druckfederzylinder mit Federn 39 und 40, die auf Kolben 41 und 42 einwirken. Die Kolben 4l und 42 schwenken die Schrägscheibe 32 über mit ihnen verbundene Pleuelstangen 45 und 46. Die Steuerzylinder 36 und 38 positionieren die Schrägscheibe aufgrund der Zufuhr von Arbeitsflüssigkeit zu den Zylindern durch Leitungen 48 und 50. Die Zentrierfedern 39 und 40 wirken normalerweise über die Kolben zum Positionieren der Schrägscheibe in ihrer neutralen Stellung, wenn durch die Leitungen keine Druckflüssigkeit zugeführt wird. In dieser Lage der Schrägscheibe fördert die Pumpe keine Druckflüssigkeit. Die Steuerzylinder sind übliche einfachwirkende Zylinder, so daß das Einströmen von Druckflüssigkeit in einen Zylinder ein Verschwenken der Schrägscheibe in die eine Richtung und das Einströmen von Druckflüssigkeit in den anderen Zylinder ein Verschwenken der Schrägscheibe in die umgekehrte Richtung bewirkt, wodurch der PÖrderstrom von der Pumpe 10 und somit die Motorausgangsleistung umkehrbar ist.

Eine nach dem Verdrängungsprinzip arbeitende Ladedruckpumpe

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53 wird über eine geeignete Vorrichtung durch die Antriebsmaschine des Fahrzeugs bzw. der Einrichtung, in der die Antriebseinrichtung verwendet wird, getrieben. Die Pumpe 53 ist mit einem Vorratsbehälter 5^ über eine Ansaugleitung 55 verbunden und hat eine Förderleitung 56. Die Pumpleistung der Ladepumpe 53 genügt zum Ersetzen von Leckflüssigkeit und zur Zufuhr von Arbeitsflüssigkeit zu zwei Steuerventilen der VerdrängungsSteuereinheit für die Pumpe und den Motor und zur Zufuhr von überschüssiger Druckflüssigkeit als Kühlmittel zum Hydrogetriebe. Ferner baut die Pumpe einen ausreichenden Druck auf, wodurch die Kraft in den Zylindern zum Positionieren der Schrägscheiben der Pumpe und des Motors größer als die Kräfte werden kann, die durch den Betrieb von Pumpe und Motor intern erzeugt werden und die Schrägscheiben möglicherweise verschieben könnten.

Zwei federbelastete Absperrorgane 57 und 58 sind mit der Leitung 56 und den Hauptleitungen 11 und 12 zwischen Pumpe und Motor verbunden. Die Absperrorgane 57 und 58 ermöglichen die Zufuhr von Nachfüll- und Kühlflüssigkeit ,zur Niederdruckseite des Getriebekreises durch das eine Absperrorgan, während der Druck in der Hochdruckleitung das andere Absperrorgan geschlossen hält. Ein federbelastetes Zusatz-Entlastungsventil 63 steht mit der Leitung 56 in Verbindung und dient zur überschußflüssigkeits-Entlastung. Zum Herstellen eines Niederdruckkreises zwischen den Hauptleitungen 11 und 12 und einem Niederdruck-Entlastungsventil 68 ist ein Wechselventil 70 vorgesehen. Dieses steht mit den Leitungen 11 und 12 über Leitungen 72, 74> 76 und 78 in Verbindung und dient zum Abführen

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von erwärmtem öl, das durch von der Ladepumpe 53 gefördertes Kühlöl verdrängt wird. Der Flüssigkeitsdruck in den Leitungen 11 und 12 wird durch die Leitungen 72 bzw. 76 wirksam und stellt das Wechselventil 70 so ein, daß vom Niederdruck-Entlastungsventil über eine Leitung ÖO zur Niederdruckseite des Getriebekreises eine Verbindung entweder über die Leitung 74 oder die Leitung 78 hergestellt wird, so daß die erwärmte Flüssigkeit zum Vorratsbehälter abgeleitet wird, wobei sie einen Wärmetauscher 79 durchströmt. Das Wechselventil ist durch eine Feder in der Schließstellung mittig eingestellt, so daß während der Übergangsphase der Druckumkehr in den Hauptleitungen kein Hochdrucköl aus dem Kreis verlorengeht.

Das Hydrogetriebe hat Überdruck-Entlastungsventile 81 und 82, die mit jeder der Hauptleitungen über Leitungen 83 und 84 verbunden sind. Diese Ventile verhindern die Ausbildung von abnorm hohem Druck in jeder Hauptleitung 11 und 12, indem sie den Getriebekreis von Druckspitzen entlasten, die beim schnellen Beschleunigen oder abrupten Bremsen auftreten können. Aufgrund dieses Hochdrucks verschieben sich die Überdruck-Entlastungsventile und leiten das überschußöl zur Niederdruckseite des Getriebekreises. -Wenn z. B. in der Leitung 11 ein überdruck besteht, leitet das Überdruck-Entlastungsventil 81 aufgrund des Flüssigkeitsdrucks in der Leitung 83 die Flüssigkeit durch die Leitung 84 zur Leitung 12.

Ein Überlaufventil 90 ist über zwei Leitungen 91 und 92 in die Leitungen 83 und 84 eingeschaltet und über eine Leitung

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93 niit dem Auslaß der Ladepumpe 53 verbunden. Im Fall eines Druckverlusts von der Ladepumpe verschiebt sich das Überläufventil zum Verbinden der Leitungen 91 und 92 und Kurzschließen des Systems, so daß Freilaufbetrieb stattfindet.

Der Hydroverstellmotor 15 hat zwei Arbeitszylinder 94 und mit Kolben und Pleuelstangen 96 und 97> die gelenkig mit der Schrägscheibe 33 verbunden sind, und Leitungen 98 und 99,"die zur Zufuhr von Arbeitsflüssigkeit mit ihren zugeordneten Zylindern verbunden sind.

Das zweite Hydrogetriebe in der unteren Hälfte von Fig. 1 ist gleich aufgebaut wie das erste und wird über die Leitung 55 mit Flüssigkeit vom Vorratsbehälter 5^ versorgt. Gleiche Bauteil-e des zweiten Hydrogetriebes sind mit gleichen, einfach gestrichenen Bezugszeichen versehen.

Fig. 2A zeigt das Zweikreis-Steuersystem, insbesondere den Hauptsteuerkreis zum Einstellen der Betriebsdrehzahl und -richtung der beiden Hydrogetriebe von Fig. 1. Ferner zeigt Fig. 2A zwei vom Hauptsteuerkreis abgehende Nebenkreise mit einer Einheit zum Lenken.. Das Steuersystem wird durch drei von Hand betätigbare Steuerhebel betrieben. Ein Steuerhebel 100 stellt die Betriebsdrehzahl und -richtung ein. Ein Steuerhebel 101 verstellt die Drehzahl eines Getriebes oder dessen Betriebsrichtung zum Lenken in eine Drehrichtung, und ein Steuerhebel 102 verstellt die Drehzahl und die Betriebsrichtung des anderen Hydrogetriebes zum Lenken in die andere Dreh-

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richtung.

Der Hauptsteuerkreis hat eine vorzugsweise von einer Antriebsmaschine, z. B. dem Motor eines Fahrzeugs, getriebene Regelpumpe 110 zum Fördern von Steuerflüssigkeit, die zum Aufbau eines Steuerdrucks für das System verwendet wird. Die Fördermenge der Regelpumpe 110 wird durch eine Leitung 111 zu einem Absperrorgan 112 mit verstellbarer öffnung geleitet, das ein Drehglied 115 mit verstellbarer öffnung 116 hat. Die Stellung dieses Absperrorgans wird durch ein Verbindungsglied 117 zum Drosselgestänge der Antriebsmaschine (nicht gezeigt) eingestellt zum Ausbilden eines Druckunterschieds am Absperrorgan in Abhängigkeit von der Einstellung der Antriebsmaschine, wobei sich der Öffnungsgrad der einstellbaren öffnung 116 unmittelbar in bezug auf die Drosselstellung ändert. Der Druckunterschied ist für jede Maschineneinstellung bei der Nenndrehzahl konstant. Das Absperrorgan dient zur Anzeige der Maschinendrehzahl, und wenn diese in bezug auf die normalerweise durch die Drosselstellung erhaltene Drehzahl abfällt, ergibt sich ein niedrigerer Förderstrom der Regelpumpe." 110, wodurch der Druckunterschied an der verstellbaren öffnung abnimmt . Eine Leitung 117 verläuft vom Absperrorgan 112 zu einem Drucksteller 120, der für einen zum Betrieb· des Steuersystems ausreichenden Rückstau stromabwärts vom Absperrorgan 112 sorgt und einen konstanten Steuerdruck P„ in .einer Leitung 118 unterhält. Die Leitung 118 verläuft zu einem Druckminderventil 125 (Verhältnisregelventil), das einen Steuerdruck für eine gleichmäßige Drehzahlregelung beider Hydrogetriebe unterhält. Das Druckminderventil 125 hat einen Steuerschieber

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126 für die Verbindung zwischen der Einlaßleitung 118 und einer Auslaßleitung 127. Am einen Ende wird der Steuerschieber 126 mit dem Ausgangsdruck einer Leitung 128 beaufschlagt, die eine Durchflußbegrenzung sowie eine verstellbare Feder 126a hat, und auf das andere Ende des Steuerschiebers 126 wirkt eine Feder 129. Diese ist teilweise in einem im Ventilgehäuse verschiebbaren zylindrischen Glied 130 angeordnet, und an einem Ende greift eine Drehzahlsteller-Steuerkurve 131 an, die mit einer vom Steuerhebel 100 drehbaren Welle 132 verbunden ist.

Die Steuerkurve 131 hat zwei entgegengesetzt geneigte Steuerflächenabschnitte l60 und l6l, die vom neutralen Teil der Steuerkurve, an dem das zylindrische Glied I30 anliegt (vgl. Fig. 2A), entgegengesetzt aufwärts verlaufen. Die vom Druckminderventil 125 über die Leitung 127 geförderte Steuerdruckflüssigkeit wird einem Leistungssteuerventil iHO zugeführt, das primär ein Blockieren der Antriebsmaschine, z. B. des Motors eines Fahrzeugs, verhindert und also auch als Blockierschutzventil bezeichnet werden kann. Eine Leitung 1^1 verläuft vom Leistungssteuerventil 140 zu einem Wegeventil 1*12 mit einem Steuerschieber 1^3» der durch ein Gestänge 144 betätigbar ist, das mit der durch den Steuerhebel 100 drehbaren Welle 132 verbunden ist. Die Lage des Steuerschiebers 1^3 bestimmt die normale Arbeitsrichtung der Hydrogetriebe.

Die vorstehend erläuterte Anordnung nach Fig. 2A bildet den Hauptsteuerkreis; dabei bestimmt die Stellung des Steuerhebels 100 die normale Arbeitsrichtung und eine gemeinsame, gleich-

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mäßige Grunddrehzahl der beiden Hydrogetriebe. Eine erste Auslaßleitung 150 vom Wegeventil 142 verzweigt sich zu zwei Leitungen 151 und 152, die zu Nebenkreisen führen, die je einem der Hydrogetriebe zugeordnet sind. Eine zweite vom Wegeventil verlaufende Leitung 153 hat zwei Zweigleitungen 154 und 155, die ebenfalls zu den beiden Hydrogetrieben führen. In der gezeigten Lage des Steuerschiebers 143 ist die Leitung 141 gesperrt, und die Leitungen I50, 153 sind entleert.

Wenn die Welle 132 aus der Lage nach Fig. 2A durch eine auf den Steuerhebel 100 wirkende Kraft gedreht wird, wird der Steuerschieber 143 des Wegeventils aus der gezeigten Lage verschoben und richtet die Steuerdruckflüssigkeit, die einen Solldruck hat, in eine der Leitungen 150 und 153 ^zum Betätigen der Hydrogetriebe in einer Richtung, oder die Flüssigkeitsströmung wird in die andere Leitung gerichtet zum Betrieb der Hydrogetriebe in der anderen Richtung. Die beiden Steuerflächenabschnitte 160.und 161 der Steuerkurve 131 gleichen sich spiegelbildlich, und durch Drehen der Welle 132 in eine von beiden Richtungen wird die Feder 129 des Druckminderventils 125 so weit zusammengedrückt, daß sie einen Soll-Steuerdruck für die Betriebsdrehzahl der Hydrogetriebe einstellt.

Die vom Hauptsteuerkreis wegführenden Zweigleitungen I5I und 154 sind mit dem Gehäuse I70 eines Lenksteuerventils I7I verbunden, und die entsprechenden Zweigleitungen 152 und 155 sind mit dem Gehäuse 172 eines Lenksteuerventils 173 verbunden.

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Das Lenksteuerventil 171 hat zwei von ihm ausgehende Leitungen 175 und 176, die zur Pumpen- und Motorverdrängungssteuerung (Pig. 2B) führen. Das Lenksteuerventil 173 hat ein gleich ausgebildetes Paar von Leitungen 177 und 178, die zur Verstellsteuerung (nicht gezeigt) für die Pumpe und den Motor des anderen Hydrogetriebes führen. Beide Lenksteuerventile sowie die VerdrängungsSteuereinheiten für die Pumpen und Motoren der Hydrogetriebe sind gleich aufgebaut; es wird daher nur das Lenksteuerventil 171 und die Verdrängungssteuerungseinheit von Fig. 2B für das Hydrogetriebe nach der oberen Hälfte von-Fig. 1 im einzelnen erläutert.

Das Steuerdrucksignal wird in Abhängigkeit von der Stellung des Wegeventils 142 einer der Zweigleitungen 151, 15^ zugeführt, die mit einer Bohrung im Ventilgehäuse 170 in Verbindung stehen, das verschiebbar auf einem Steuerschieber 180 angeordnet ist. Die Lage des Steuerschiebers 180 wird vom Steuerhebel 101 bestimmt, der mit einer Welle 181 verbunden ist, die ein exzentrisch angelenktes Zwischenglied 182 trägt, das schwenkbar mit dem Oberende des Steuerschiebers 180 verbunden ist. In der Lage des Lenksteuerventils nach Fig. 2A und unter der Annahme, daß die Zweigleitung 151 mit Steuerdruck beaufschlagt wird, tritt die Steuerdruckflüssigkeit in die Ventilbohrung ein, strömt um einen reduzierten Abschnitt des Steuerschiebers und zur Leitung 176, die zur Verdrängungssteuereinheit führt. Dadurch wird die Verdrängungssteuereinheit mit dem vollen Steuerdruck beaufschlagt.,Die Zufuhr des vollen Steuerdrucks resultiert in einem Betrieb des zugeordneten Hydrogetriebes mit einer Soll-Drehzahl, die durch die Einstellung

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des Steuerdrucks durch das Druckminderventil 125 bestimmt ist. In der einen Drehrichtung des Fahrzeugs ist die Drehzahl des mit dem Lenksteuerventil 171 zusammenwirkenden Hydrogetriebes verringert. Der Steuerhebel 101 wird betätigt und verschiebt den Steuerschieber l80 nach unten (Fig. 2A), wodurch eine bestimmte Menge Steuerdruckflüssigkeit in die Zweigleitung 154 abgegeben bzw. umgeleitet wird, die mit, einer dem Wegeventil 142 zugeordneten Behälteröffnung 185 verbunden ist, da der Steuerschieber 143 des Wegeventils 142 in bezug auf seine Lage nach Fig. 2A aufwärts verschoben ist. Dies verringert den Steuerdruck und somit die Drehzahl. Dieser Dosierstrom strömt über eine Fläche des Steuerschiebers 180, die Außenschlitze oder -nuten 186 hat, die als verstellbare öffnung wirken, wobei die Größe der Schlitze zunimmt, wenn der Steuerschieber 180 aus der Lage nach Fig. 2A gesenkt wird, so daß der Steuerdruck, mit dem die Verdrängungssteuerung über die Leitung 176 beaufschlagt wird, allmählich abnimmt. Die Schlitze erstrecken sich nicht über die Gesamtlänge der Fläche, so daß diese an ihrem unteren Teil kontinuierlich ist (vgl. Fig. 2A).

Der Steuerschieber 180 hat zwei Endsteilungen; die obere ist in Fig. 2A gezeigt, 'und in der entgegengesetzten Endstellung ist der Steuerschieber gegen die Kraft einer Feder 197 im Ventilgehäuse vollständig gesenkt. In dieser Stellung erfolgt eine Strömungsumkehr der Steuerdruckflüssigkeit in bezug auf die Ausgangsleitungen 175 und 176, so daß die Richtung des zugeordneten Hydrogetriebes umgekehrt wird. Dies erfolgt durch Einschalten eines internen Durchlasses I88 im Steuerschieber 180 zwi-

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sehen die Zweigleitung 151 und die Leitung 175 mittels eines Paars radialer öffnungen 189 und 190 im Steuerschieber, die den internen Durchlaß 188 zur Außenfläche des Steuerschiebers verlängern. Dadurch ergibt sich eine Richtungsumkehr des zugeordneten Hydrogetriebes, wodurch eine Drehbewegung des Fahrzeugs um eine zwischen seinen beiden Ketten befindliche Achse erfolgt.

Wenn das Wegeventil 142 nach unten verschoben wird zum Erzielen einer Richtungsumkehr des Hydrogetriebes, wird die Zweigleitung 154, die zum Lenksteuerventil I71 führt, mit Druck beaufschlagt, und in der Stellung des Lenksteuerventils nach Fig. 2A wird durch die zur Verdrängungssteuerung führende Leitung 175 der volle Steuerdruck abgegeben. Ebenso ist der Steuerdruck während des Senkens des Steuerschiebers 180 durch die Schlitze 186 in der Steuerschieberfläche verringerbar, und die Antriebsrichtung ist durch eine weitere Abwärtsbewegung des Steuerschiebers 1Ö0, bis die die Schlitze 186 aufweisende Fläche die Zweigleitung 154 von der Leitung 175 sperrt, umkehrbar, wodurch das Steuerdrucksignal zum Erzielen der umgekehrten Antriebsrichtung des Hydrogetriebes der Leitung I76 zugeführt wird.

Der Betrag der Steuerdruckminderung hängt von der relativen Größe einer öffnung 195 in der Zweigleitung 151 und den Öffnungskennlinien des Ventils 171 ab. Eine in der Bohrung des Ventilgehäuses angeordnete Buchse 196, die den Steuerschieber 180 verschiebbar aufnimmt, hat geeignete Strömungskanäle und vorzugsweise einen mit der Zweigleitung 154 verbun-

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denen Abflußkanal 197, wodurch Toleranzauswirkungen in bezug auf die Größe der Abflußöffnung verringert werden.

Gemäß Fig. 2B verlaufen die vom Lenksteuerventil 171 kommenden Leitungen 175 und 176 zu entgegengesetzten Enden eines'Verdrängungssteuerventils 200 für die Positionierung eines im Ventilgehäuse verschiebbaren Steuerschiebers 201. Das Steuerventil 200 hat ferner zwei Vorratsbehälteranschlüsse 202, 203 und Anschlüsse an die Leitungen 48 und 50, die zu den Pumpensteuerzylindern 36 und 38 führen. Dem Steuerventil wird Arbeitsflüssigkeit durch eine Leitung 205 (Pig. I) zugeführt, die von der Ladepumpe 53 (Fig. 1) versorgt wird, deren Förderleitung 56 in die Leitung 205 führt.

Gemäß Fig. 2B hat die Schrägscheibe 32 der Pumpe eine Mittenlage, die durch die Federn 39 und 40 in den Zylindern bestimmt ist. Angenommen, ein der Leitung 176 zugeführtes Steuerdrucksignal löst einen Vorwärtsbetrieb des Hydrogetriebe aus, so ergibt sich dieser dadurch, daß der Steuerdruck den Steuerschieber 201 aus der Lage von Fig. 2B nach links verschiebt, wodurch Arbeitsflüssigkeit von der Leitung 205 zur Leitung 48* geführt und der Kolben 41 ausgefahren wird und die Schrägscheibe 32 verschiebt. Wenn alternativ das Steuerdrucksignal der Leitung zugeführt wird, wird das linke Ende des Steuerschiebers 201 mit dem Steuerdruck beaufschlagt und verschiebt den Steuerschieber nach rechts (in Fig. 2B), so daß Arbeitsflüssigkeit aus der Leitung 205 zum Kolben 42 strömt, der die Schrägscheibe 32 in die entgegengesetzte Richtung verschiebt. Die Leitungen 175

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und 176 sind nicht nur mit dem Steuerventil 200 verbunden,
sondern führen auch zu einem Wechselventil 210. Dieses leitet den in einer der Leitungen 175 oder I76 bestehenden höchsten Steuerdruck zu einem Ende des Verdrängungssteuerventils für die Schrägscheibe des Hydroverstellmotors, so daß diese Schrägscheibe immer in gleicher Richtung verstellt wird.

Ein Steuerventil 220 der Steuerung des Motor-Schluckvolumens hat einen Steuerschieber 221, dessen rechtes Ende immer mit dem höchsten Steuerdruck aus einer vom Wechselventil 210
kommenden Leitung 222 beaufschlagt wird. Das andere Ende des Steuerventils hat eine Leitung 223> deren Zweigleitungen 224 und 225 mit dem Wechselventil 210 verbunden sind. Das Steuerventil 220 ist gleich aufgebaut wie das Steuerventil 200; es hat zwei Vorratsbehälteranschlüsse und eine Leitung 226, die von der Leitung 205 abzweigt, die in den Auslaß der Ladepumpe 53 für die Arbeitsflüssigkeit zum Betrieb der Verstellsteuerung der Schrägscheibe des Hydromotors führt.

Es wird nun die Verdrängungssteuerung der Pumpe erläutert.
Der Steuerschieber 201 ist in der Nullage gezeigt, wobei die Schrägscheibe 32 ebenfalls in der Nullage ist und die Stellung des Steuerschiebers teilweise durch einen Schwenkarm 230 gesteuert ist, der mit dem Steuerschieber bewegbar verbunden
ist und zwei Federn 231 und 232 aufweist, die an gegenüberliegenden Seiten des Arms anliegen und gegeneinander wirken. Die Nullage des Steuerschiebers und der Schrägscheibe 32 wird durch Drehverstellung eines Gewindesitzes 233 für die Feder

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232 eingestellt, wobei durch die Drehverstellung der Federsitz entweder vor- oder zurückbewegt wird zum Ändern der Kompression der Feder 232 gegen die Feder 231, so daß die erwünschte Nullage erhalten wird. Ferner hat die Verdrängungssteuerung eine Rückführung mit einem Schwenkhebelgestänge, das einen an einem ortsfesten Schwenkglied 242 gesicherten Arm 241 mit einem Sitz für die Feder 231 an einem Ende aufweist. Wenn der Steuerschieber 201 verschoben wird, wird der Schwenkarm 230 ebenfalls verschoben zum Erzeugen eines Ungleichgewichts- zwi- ' sehen den Federn 231 und 232. Die Verschiebung des Steuerschiebers bewirkt ein Verschwenken der Schrägscheibe 32, die durch das Rückführungsgestänge 240 übertragen wird zum Verstellen der Kompressionskraft der Feder 231, so daß bei erneutem Erreichen eines Gleichgewichts der Federkräfte der Steuerschieber 201 eine neutrale Strömungssperrlage einnimmt. Diese Wirkung ist immer die gleiche unabhängig davon, in welche Richtung die Schrägscheibe 32 verschwenkt wird.

Wie bereits erwähnt, wird der höchste Steuerdruck immer durch die Leitung 222 zum Steuerventil 220 der Motorverstellsteuerung gerichtet, so daß der Druck den Steuerschieber 221 nach links (in Fig. 2B) verschiebt. Der Steuerschieber hat einen mit ihm und zwei Federn 251 und 252 verschiebbaren Steuerarm 250, wobei die Federn an gegenüberliegenden Seiten des Steuerarms anliegen und gegeneinander wirken. Die Feder 251 hat einen verstellbaren Gewindesitz 253 an einer ortsfesten Halterung zum Einstellen einer Nullage des Steuerschiebers 221. Ferner ist die Feder 251 stärker als die Federn 231, 232 und 252, so daß der Steuerschieber 221 normalerweise zur Leitung 9 8 geöffnet ist und sich nicht aufgrund eines Steuerdrucks verschiebt, bis

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die Höhe dieses Drucks einen Wert übersteigt, der den Steuerschieber 201 des Pumpenverdrängungs-Steuerventils im wesentlichen vollständig verschiebt. Dadurch ergibt sich ein Stufenbetrieb der Getriebeelemente, so daß sich die Schrägscheibe 32 der Pumpe aus der Neutrallage in eine Stellung von im wesentlichen maximaler Verdrängung verschiebt, bevor sich die Motorschrägscheibe 33 verschiebt. Nach der maximalen Verdrängung der Pumpenschrägseheibe wird das Schluckvolumen des Hydromotors mit zunehmendem Steuerdruck verringert.

Diese Zusammenhänge sind in Fig. 4 veranschaulicht, in der die Ordinate den durch die Einstellung des Druckminderventils 125 erhaltenen Steuerdruck und die Abszisse die Verstellung von Pumpe und Motor angibt. Wenn der Steuerdruck von (a) nach (b) ansteigt, ändert sich die Verstellung der Pumpe von Null zum Höchstwert, und etwa zu dem Zeitpunkt, in dem die Pumpe ihre vollständige Verstellung erreicht, nimmt das Schluckvolumen des Hydromotors allmählich von einem Höchst- auf einen Mindestwert ab, während der Steuerdruck von (b) nach (e) ansteigt.

Das Wechselventil 210 hat einen Steuerschieber 260 und zwei innere Durchlässe, die sich zu entgegengesetzten Seiten hin öffnen und über zwei radiale Durchlässe 261 und 262 zur Oberfläche des Steuerschiebers verlaufen. Die radialen Durchlässe verbinden den Druck in den Leitungen 175 und 176 mit den jeweiligen entgegengesetzten Enden des Steuerschiebers 260 des Wechselventils, so daß der höhere Steuerdruck das Wechselventil verschiebt. Angenommen, die Leitung 175 führt den höhe-

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ren Steuerdruck, so wird der Steuerschieber 260 aufwärts verschoben, so daß die Leitung 175 niit der Leitung 222 verbunden wird. Wenn die Leitung 176 den höheren Steuerdruck führt, beaufschlagt dieser das Oberende des Steuerschiebers und verschiebt ihn nach unten, so daß die Leitung 176 mit der Leitung 222 verbunden wird, die zum Steuerventil 220 der Motorverstellsteuerung führt. In jedem dieser beiden Fälle wird die eine oder die andere Zweigleitung 224 oder 225 mit der anderen der Leitungen 175 und 176 verbunden, die zum Lenksteuerventil 171 zurückverläuft und am Wegeventil 142 in geeigneter Weise mit dem Vorratsbehälter verbunden ist.

Für die Erläuterung der Rückführung der Motorverstellsteuerung wird zuerst auf Fig. 5 und 6 Bezug genommen. Um den gleichen Lenkradius eines Fahrzeugs zu erhalten, wenn während einer Drehung die Bodengeschwindigkeit geändert wird, sollte zwischen, dem Steuerdruck und der Ausgangsdrehzahl· des Hydrogetriebes eine iineare Beziehung bestehen (vgl. Fig. 5)·

Die Rückführung für die Motorverstellsteuerung hat einen Steuerkurvenkörper zum Erzeugen der Beziehung zvrlsehen der Getriebedrehzahl und dem Schluckvolumen des Motors (vgl. Fig. 6), so daß sich die lineare Beziehung zwischen Steuerdruck und Getriebedrehzahl nach Fig. 5 ergibt. Ohne die Steuerkurve wäre die Beziehung zwischen Druck und Drehzahl nach Fig. 5 bei den höheren Steuerdrücken nicht linear, so daß eine indirekte Beziehung zwischen den Drehzahlen der beiden Hydrogetriebe möglich wäre, wenn eines der Lenksteuerventile 171 oder 173 betätigt wird, um das eine Getriebe in einem anderen

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Drehzahlbereich als das andere arbeiten zu lassen. Dadurch würde- sich bei einer Drehung des Fahrzeugs eine ungesteuerte Beziehung ergeben.

Bei der Rückführung für die Motorverstellsteuerung nach Fig. 2B hat ein mit der Schrägscheibe verbundenes Gestänge einen Hebel 270, der mit der Schrägscheibe verbunden ist und über ein Zwischenglied 271 einen Hebel 272 schwenkt, der schwenkbar an einem ortsfesten Haltearm 273 gesichert ist, wobei am Ende des Hebels 272 eine Steuerkurven-Abtastrolle 27*1 angeordnet ist. Eine an einer ortsfesten Halterung 276 schwenkbar angeordnete Steuerkurve 275 trägt einen Federsitz für die Feder 252 und hat eine mit der Abtastrolle 274 zusammenwirkende Steuerfläche.

Durch die Wirkung der Steuerkurve 275 wird eine relativ geringe Änderung der auf die Feder 252 ausgeübten Kompressionskraft erhalten, wenn sich das Schluckvolumen des Motors nahe dem Höchstverstellbereich des Motors ändert, wobei sich eine größere Änderungsrate der Kompression der Feder 252 aufgrund eines gegebenen Steuerdrucksignals ergibt, wenn der Motor in Richtung auf den Mindestverstellbereich arbeitet. Während also die Schrägscheibe 33 im Gegenuhrzeigersinn (in Fig. 2B) geschwenkt wird, wird die Steuerkurve 275 ebenfalls im Gegenuhrzeigersinn geschwenkt zur Verringerung der auf die Feder 252 ausgeübten Kompression, bis ein Gleichgewichtszustand erreicht ist und der Steuerschieber 221 die Nullage einnimmt, in der der Durchfluß von Arbeitsflüssigkeit aus der Leitung 226 in die Arbeitszylinder 94 und 95 gesperrt ist. Dieses

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Gleichgewicht wird erreicht, wenn der das rechte Ende des Steuerschiebers 221 beaufschlagende Steuerdruck plus die Kraft der Feder 252 gleich der Kraft der stärkeren Feder 251 und einer aus dem gegen das linke Ende des Steuerschiebers 221 wirkenden Druck resultierenden Kraft sind»

Es ist ersichtlich, daß die Beziehung zwischen der Steuerkurve und der Abtastrolle gemäß Fig. 2 umkehrbar wäre, so daß die Steuerkurve dem Rückführungsgestänge und die Abtastrolle dem Federsitz zugeordnet sein könnte. -

Ein Steuerkurvenkörper 275» der für ein Hydrogetriebe unter Verwendung eines einzigen Hydroverstellmotors mit Verstellpumpe ausgelegt ist, ergibt die erwünschte Beziehung nach Fig. 5 unabhängig von der Pumpengröße oder der Eingangsgeschwindigkeit. Die einzige Bedingung ist, daß der effektive Steuerdruck zum Erzeugen einer vollständigen Pumpenverstellung für unterschiedliche Pumpengrößen gleich sein muß. Ebenso ist die gleiche Steuerkurve für unterschiedliche Motorgrößen verwendbar, solange ein geeignetes Rückführungsgestänge zum Erzeugen der Beziehung nach Fig. 6 verwendet wird.

Bei dem vorstehend erläuterten Steuersystem steuert ein einziger Handsteuerhebel 100 Teile des Hauptsteuerkreises zum Erzeugen eines gleichmäßigen Steuerdrucks und somit einer gleichmäßigen Drehzahl für beide Hydrogetriebe und ihre Antriebsrichtung. Bei Betätigen des Steuerhebels 100 und Drehen der Welle 132 wird das Wegeventil 142 in die richtige Lage eingestellt, und einer der Steuerkurvenabschnitte I60 und !öl der Steuer-

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kurve 131 steuert die Kraft der Feder des Druckminderventils 125. Dieses beaufschlagt beide Nebenkreise mit dem gleichen Steuerdruck, wobei jeder Nebenk.reis ein Lenksteuerventil 171 bzw. 173 hat. Wenn ein ungleicher Betrieb der Hydrogetriebe stattfinden soll, ist einer der Steuerhebel 101 oder 1U2 von Hand betätigbar zum Ändern der auf die Verdrängungssteuerungen für das zugeordnete Hydrogetriebe ausgeübten Steuerdrücke. Die Beziehung zwischen der Drehung des Steuerhebels 100 und der Ausbildung von Steuerdrücken durch das Druckminderventil 125 ist in Fig. 3 dargestellt, wobei die Steuerdruckwerte (a), (b) und (c) denen nach Fig. 4 entsprechen. Es ist zu beachten, daß die Anfangsbewegung des Steuerhebels die Arbeitsrichtung bestimmt, wobei der Grad der Drehung des Steuerhebels den Steuerdruck und somit die Drehzahl der Hydrogetriebe bestimmt.

Wie bereits erläutert, ist das Lenksteuerventil 171 in der einen Endlage gezeigt, und bei Betätigen des Steuerhebels ist der Steuerschieber allmählich in die andere Endlage bewegbar und dosiert während seiner Bewegung einen Teil der Steuerdruckflüssigkeit durch die zum Wegeventil 142 zurückführende Verbindung zum Vorratsbehälter, wobei durch die volle Verschiebung des Lenksteuerventils in eine entgegengesetzte Endlage die Strömungsrichtung der Steuerdruckflüssigkeit zu den Verdrängungssteuerungen effektiv umgekehrt wird.

Wenn der Steuerschieber l80 des Lenksteuerventils zum Dosieren des Steuerdrucks verschoben wird, wird in einer der Leitungen 175 oder I76, die über das Wegeventil 142· aufgrund der die Strömung zum Vorratsbehälter beschränkenden Öffnungen

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195 bzw. 197 mit dem Vorratsbehälter verbunden sind, ein Druck erzeugt. Diese Druckerzeugung unterbricht zusammen mit einer Verminderung des Steuerdrucks das Gleichgewicht der Verdrängungssteuerung, so daß das Hydrogetriebe mit verminderter Drehzahl läuft.

Das Lenksteuerventil 173 hat die bereits genannten Ausgangsleitungen 177 und 178, die den Leitungen 175 und 176 für das Lenksteuerventil 171 entsprechen. Die Leitungen 177 und münden in eine Verdrängungssteuerung entsprechend Fig. 2B für die Pumpe und den Motor des zweiten Hydrogetriebes; entsprechende Teile der beiden Lenksteuerventile sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Das Leistungssteuerventil l4O nach Fig. 2Ä hat einen Steuerschieber 400, der in einer in einer Bohrung des Ventilgehäuses 402 gesicherten Buchse 401 verschiebbar ist. Ein Ende des Steuerschiebers weist einen Kolben 405 auf, an dessen Oberseite (in Fig. 2A) ein im Gehäuse verschiebbarer Zapfen anliegt, der von einer Feder 407 nach unten drückbar ist, deren Kraft durch ein Stellglied 4O8 einstellbar ist. Dem Steuerschieber sind vier Bereiche zugeordnet, die zum Erzielen der erwünschten Steuerung mit Druck beaufschlagbar sind. Das Unterende des Steuerschiebers bildet einen Bereich A-I, die Oberseite des Kolbens 405 bildet einen Bereich A-2, das Oberende des Zapfens 406 bildet einen Bereich A-3» und die Unterseite des Kolbens 405 bildet einen Bereich A-4.

Eine von der Förderleitung· 111 der Regelpumpe abzweigende Leitung 410 verläuft zur Ventilbohrung und beaufschlagt den

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Bereich A-4 an der Unterseite des Kolbens 405 mit Druck, der die Drehzahl der Antriebsmaschine darstellt, da die Regelpumpe 110 dem Absperrorgan 112 mit verstellbarer Öffnung eine der Antriebsmaschinendrehzahl proportionale ölmenge zuführt. Der den Bereich A-4 beaufschlagende Druck ist mit P. bezeichnet. Der Bereich A-2 wird über eine Leitung 415,. die von der den Steuerdruck P_R führenden Leitung 118 abzweigt, mit einem Druck Pp beaufschlagt.

Ein Steuerdruck P,, der vom Druckminderventil 125 eingestellt wird, beaufschlagt das Leistungssteuerventil l40 über die Leitung 127, wie bereits erläutert wurde. Ein geänderter Steuerdruck Pj. wird selektiv vom Leistungssteuerventil eingestellt und beaufschlagt das Wegeventil 142 über die Leitung

Der geänderte Steuerdruck P^ kann ebenso hoch oder niedriger als der Steuerdruck P-, sein.

Die Leitung 141 verläuft durch die Buchse 401 des Leistungssteuerventils und steht je nach der Stellung des Steuerschiebers 400 mit einem Durchgang 430 im Ventilgehäuse 402 in Verbindung, der nach oben (in Pig. 2A) zu einem seitlichen Durchgang 431 verläuft, der wiederum mit der den Zapfen 406 aufnehmenden Bohrung verbunden ist. Somit beaufschlagt der in der Leitung 141 bestehende und durch Verschieben des Leistungssteuerventils 140 aufgebaute Druck P^ den Bereich A-3 des Zapfens 406. Der Durchgang 430 verläuft auch in die ent-

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gegengesetzte Richtung und geht in einen erweiterten Abschnitt 435 über, der ein Verschlußstück 436 mit einer Durchflußbegrenzungsoffnung aufnimmt. Der erweiterte Teil 435 des Durchgangs steht über einen Verbindungskanal 437 mit dem Unterende der Ventilbohrung in Verbindung zum Druckbeaufschlagen des Bereichs A-I des Steuerschiebers. Der Verbindungskanal 437 steht ferner mit einer weiteren Bohrung im Ventilgehäuse 402 in Verbindung, die einen ersten Abschnitt zur Aufnahme einer Speicherfeder 440 und einen zweiten Abschnitt zur Aufnahme eines Speicherkolbens 44l aufweist. Ein Durchlaß 442 im Gehäuse verbindet die Oberseite des Speicherkolbens 441 mit der Leitung 415,-so daß die Kolbenoberseite mit dem Konstantdruck P₂ beaufschlagt wird.

Ein Stellglied 445 dient zum Einstellen der Kraft der Speicherfeder 440.

Der Druck P₁ in der Leitung 410 unterliegt einer Überdruckentlastung durch ein Druckentlastungsventil 450, das einen zur Leitung 410 führenden Einlaß und eine normalerweise geschlossene Verbindung zum Vorratsbehälter hat.

Von der Regelpumpe 110 geförderte Steuerflüssigkeit (z.B. Öl) strömt durch das Absperrorgan 112 mit verstellbarer öffnung zum Erzeugen einer Druckdifferenz in bezug auf P. und P„, die mit zu- bzw. abnehmender Drehzahl der Antriebsmaschine zu- bzw. abnimmt. Der Druck P wird vom Druckregler 120 konstant gehalten, so daß der Druck P₁ in der Leitung die Maschinendrehzahl angibt. Wenn die Maschinendrehzahl über einem vorgegebenen eingestellten Wert liegt, gestattet das

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Leistungssteuerventil 1^0 den Durchgang eines ungehinderten Steuerdrucksignals P-, vom Druckminderventil 125 durch das Wegeventil 1^2 zu den Steuereinheiten für die Hydrogetriebe. Wenn die Maschinendrehzahl unter, den voreingestellten Wert abfällt, sperrt das Leistungssteuerventil 140 den ihm vom Druckminderventil 125 zugeführten Druck P, zum Verringern des Steuerdrucks P₁. und infolgedessen zum Verstellen der Hydrogetriebe. Diese Änderung im Hydrogetriebe erfolgt durch Ändern der Verstellung von dessen Pumpe und/oder Motor zum Vermindern des auf die Antriebsmaschine wirkenden Drehmomentes, so daß deren Drehzahl der vorgenannten Drehzahl angenähert wird. Wie bereits erläutert, wird das Absperrorgan 112 mit verstellbarer öffnung durch die Drosseleinstellung der Antriebsmaschine eingestellt. Dieses Absperrorgan bestimmt die Maschinendrehzahl, bei der das Leistungssteuerventil IHO arbeitet.

Tatsächlich wird das Leistungssteuerventil l40 durch eine geänderte Beziehung der Drücke P und P_? in eine Steuerstellung gebracht und durch den Druck Fj., der den Bereich A-3 am Oberende des Zapfens 4O6 beaufschlagt, sowie einen Druck P'^ belastet, wobei der letztgenannte Druck unterhalb des Verschlußstücks kj>6 (vgl. Pig. 2A) besteht und auf den Bereich A-I des Steuerschiebers wirkt. Eine Belastung erfolgt auch durch die Feder 407.

Wenn die auf die Antriebsmaschine wirkende Last nicht ausreicht, um ein Sinken der Drehzahl unter einen voreingestell-

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ten Wert zu bewirken, wird der Steuerschieber 400 durch den den Bereich A-4 beaufschlagenden Druck P. genügend weit geöffnet, so daß das Steuerdrucksignal P, nicht geändert wird und das abgegebene Steuerdrucksignal P^ gleich P., ist. In diesem Zustand kann der Bediener der Steuereinrichtung die Einstellung des Steuerdrucks Pj. durch Betätigen des Handsteuerhebels 100, der den Steuerdruck P-. bestimmt,. völlig frei bestimmen.

Wenn die Last der Antriebsmaschine ausreicht, um die Drehzahl unter einen voreingestellten Wert abfallen zu lassen, nimmt der Druck P. ab, so daß ein Ungleichgewicht der Kräfte resultiert, wodurch der Steuerschieber 400 nach unten verschoben wird. Infolgedessen bewegt sich eine Lippe 460 am, Steuerschieber in eine Stellung, die etwas unterhalb der Öffnung in der Buchse 401, die mit der Ausgangsleitung l4l verbunden ist, liegt, so daß öl von der Leitung l4l zu einem Behälteranschluß 461 zum Leistungssteuerventil 140 strömen kann, wodurch ein Abfall des Ausgangssteuerdrucks Pj. bewirkt wird. Die Abnahme des Drucks P^ hält an, bis die Verringerung der auf den Bereich A-3 am Oberende des Zapfens 4o6 wirkenden Kraft ein erneutes Zentrieren des Steuerschiebers 400 bewirkt, so daß die Lippe 460 den ölstrom zur Behälteröffnung 461 unterbricht. Dies findet im wesentlichen verzögerungsfrei mit dem Anstieg und Abfall des mit dem Druck P. ansteigenden und abfallenden Drucks Pj. statt.

Der Abfall des Drucks Pj, löst gleichzeitig einen Ölfluß durch das Verschlußstück 436 vom Durchlaß 437 zum Durchlaß

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430 aus und bewirkt einen langsamen Anstieg des Drucks P¹,, der im Beharrungszustand gleich dem Druck P^ ist. Somit wird durch eine Verminderung des Drucks P'^ die auf den Bereich A-I des Steuerschiebers 400 wirkende Kraft verringert und ermöglicht ein Abwärtsverschieben des Steuerschiebers 400 und einen weiteren Abfall des Drucks P^.. Diese Verminderungen des geänderten Steuerdrucks P^., der die Verdrängungssteuerungen der Hydrogetriebe beaufschlagt, resultieren entweder in einer verringerten Verstellpumpenverschiebung oder einem erhöhten Schluckvolumen des Hydromotors, wodurch die auf die Antriebsmaschine wirkende Last zunimmt, und die Antriebsmaschine wird schließlich in eine neue Gleichgewichtsstellung getrieben, wenn die Änderung der Getriebeverstellung die Maschine entlastet.

Wenn anschließend an den vorstehend erläuterten Betrieb eine Lastverringerung einen Anstieg der Maschinendrehzahl bewirkt, ergibt sich dadurch ein Anstieg des Drucks P.. Dieser auf den Bereich A-4 wirkende erhöhte Druck verschiebt den Steuerschieber 400 nach oben, wodurch die Lippe 460 aufwärts verschoben wird und die Leitungen 127 und l4l in Strömungsverbindung gelangen, so daß der geänderte Steuerdruck P^ auf den Wert des Steuerdrucks P, ansteigen kann. Der Anstieg des Drucks Pj, wirkt auf den Bereich A-3 am Oberende des Zapfens 4O6 und neigt zum Abwärtsverschieben des Steuerschiebers 400 und Positionieren der Lippe 460 gemäß Fig. 2A zum Schließen des Ventils. Durch den Anstieg des Ausgangssteuerdrucks P₁, nimmt die Verdrängung der Verstellpumpe zu oder das Schluckvolumen

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des Hydromotors ab, wodurch die Maschine belastet wird und die Maschinendrehzahl auf eine Gleichgewichtseinstellung abnimmt. Der Anstieg des Ausgangssteuerdrucks Pj, bewirkt auch eine Strömung durch das Verschlußstück 436 vom Durchlaß 430 zum Durchlaß 437 mit langsamem Anstieg des Drucks P\. Dieser den Bereich A-I des Steuerschiebers beaufschlagende Druck bewirkt ein Aufwärtsverschieben des Steuerschiebers zum weiteren Anstieg des Drucks P^ auf den Wert des Drucks P₇.. Schließlich erreicht die Maschinendrehzahl eine neue Gleichgewichtseinstellung und behält diese, bis eine Änderung der Last wiederum die Maschinehdrehzahl ändert.

Die effektive Änderungsrate des Drucks P\ ergibt sich durch den Speicherkolben 441 und die Speicherfeder 440. Das Ober- ' ende des Speicherkolbens 441 wird vom Druck P₂ beaufschlagt. Die Strömung durch das Verschlußstück 436 verschiebt den Speicherkolben 441 mit der Speicherfeder 440, und der Druck _; P¹I, wird durch die Stellung des Speicherkolbens 441 bestimmt.

Die aus den Speichergliedern -und dem Verschlußstück bestehende Kombination bildet ein wirksames Mittel zum. Verzögern des Anlegens des Drucks P¹,, Durch langsames Anlegen von Änderungen des Drucks P'j, bleibt die Stabilität des Systems erhalten, und gleichzeitig wird die. Genauigkeit der Maschinendrehzahl im Beharrungszustand verbessert. Die Durchmesser der Öffnung im Verschlußstück und des Speicherkolbens sowie die Federkonstante der Feder 440 bestimmen eine Speicher-Zeitkonstante, die wiederum die Zeit bestimmt, die das System zum

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Erreichen eines Beharrungszustands benötigt. Wenn die üffnung im Verschlußstück 436 klein und der Durchmesser des Speicherkolbens 44l groß oder die Pederkonstante der Feder 440 niedrig gewählt werden, wird die Zeitkonstante vergrößert und die Stabilität des Systems verbessert. Das Stellglied 445 für die Feder 440 dient zum Bestimmen des Druckbereichs, in dem die Speichereinheit wirksam ist. Wenn der Speicherkolben 441 nach oben gegen die Endwand der Gehäusebohrung gedrückt wird, ist der Druck P\ gleich dem Druck P^, und die Ansprechempfindlichkeit des Systems wird erhöht. Anstelle des Stellglieds 445 kann das Leistungssteuerventil alternativ mit geeigneten Beilegscheiben zusammengebaut werden, die zum Einstellen der Kraft der Feder 440 dienen, wobei die Änderung dieser Federkraft im Betrieb dann nicht möglich ist.

Bei der in Fig. 2A gezeigten Ausführungsform ist der Druck Pp in der Leitung 415 immer höher als der Druck P\, so daß der Speicherkolben 441 immer in Berührung mit der Feder 440 gehalten werden kann und so ein ordnungsgemäßes Arbeiten der Speichereinheit sichergestellt ist.

Das Stellglied 408 stellt die Kraft der auf den Zapfen 4O6 wirkenden Feder 407 ein und ist zum Einstellen der Betriebsdrehzahl der Maschine verstellbar. Die gegen den Zapfen 406 wirkende Feder 407 erzeugt eine Kraft, die von dem den Bereich A-4 beaufschlagenden Druck P ausgeglichen werden muß. Eine Zunahme der Belastung der Feder 407 hat eine Erhöhung der eingestellten Maschinendrehzahl zur Folge.

Das Leistungssteuerventil ist so aufgebaut, daß das Verhält-

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nis zwischen den Bereichen A-H und A-3, die mit den Drücken P. und Pj, beaufschlagt werden, den Betrag der Änderung des vom Leistungssteuerventil abgegebenen Drucks P^ bei einer gegebenen Änderung des Drucks P. bestimmt. Die Beziehung zwischen P. und P^ wird nur durch mit Druck beaufschlagte Bereiche beeinflußt, und daher wird der vom Leistungssteuerventil abgegebene Druck P₁, nicht von so unkontrollierbaren Veränderlichen wie der ölviskosität, der öltemperatur oder Öffnungstoleranzen im Leistungssteuerventil beeinflußt. Das effektive Verhältnis zwischen den Bereichen A-4 und A-3 ist änderbar, wobei das gewählte Verhältnis durch die Erfordernisse des Systems, in dem das Ventil verwendet wird, bestimmt wird. Diese Erfordernisse sind u. a. Stabilität in bezug auf Drehzahlschwankungen und Genauigkeit in bezug auf Änderungen der Maschinendrehzahl aufgrund der Last. Ein großes Verhältnis kann zwar in guter Genauigkeit der Maschinendrehzahl resultieren, dabei muß jedoch eine gewisse StabilitätsVerschlechterung in Kauf genommen werden.

Ein weiteres für die Steuerung bedeutendes Bereichsverhältnis ist das zwischen dem Bereich A-I und dem Bereich A-3, die mit den Drücken ?\ bzw. P₁^ beaufschlagt werden. Das Verhältnis dieser beiden Bereiche bestimmt die Abweichung der Maschinendrehzahl von der eingestellten Solldrehzahl im Beharrungsbereich, wenn eine Last auf die Maschine wirkt. Bei einem Verhältnis von 1:1 kann die Maschine unabhängig von der auf das System einwirkenden Last mit konstanter Drehzahl laufen. Gemäß Fig. 2A ist das Verhältnis kleiner als

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1:1, so daß die Maschinendrehzahl bei Einwirkung einer Last abnimmt, wobei die Stabilität des Systems verbessert wird.

Wenn die Maschinendrehzahl bei einwirkender Last zunehmen soll, sollte das vorstehend genannte Bereichsverhältnis größer als 1:1 sein.

Die vorstehend erläuterte Steuereinheit steuert die Maschinendrehzahl. Sie kann jedoch als Rückführungssteuerung für jede gewünschte Veränderliche in einem Hydrogetriebe dienen. Bei der erläuterten Ausführungsform wird einfach der Pegel eines Druckunterschieds zwischen P. und P_? mit der durch die zusätzlichen Kraftverhältnisse ausgeübten Belastung erfaßt zum Ändern eines Ausgangsdrucks V₁. von einem Leistungssteuerventil in solcher Weise, daß der Druckunterschied zwischen P. und P_? auf einen vorgewählten Pegel gebracht wird. Andere Signale an entgegengesetzten Seiten des Kolbens 405 würden eine Steuerung der Ausgangsdrehzahl des Getriebes oder des Arbeitsdrucks des Hauptgetriebekreises ermöglichen.

Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform des Leistungssteuerventils 140'. Dieses unterscheidet sich hauptsächlich durch die Anordnung der Speichereinheit vom Ventil 140, und einander entsprechende Teile und Leitunganschlüsse sind daher mit gleichen, jedoch einfach gestrichenen Bezugszeichen bezeichnet.

Nach Fig. 7 ist eine Speicherfeder 500 in einer Bohrung 501 eines Ventilgehäuses 402' über einem Speicherkolben 502 angeordnet. Der die Feder enthaltende Bohrungsteil ist über eine Vorratsbehälterleitung 503 mit einem ölbehälter verbunden.

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Das entgegengesetzte Ende des Speicherkolbens 502 wird durch den Durchlaß 505_} der mit dem Durchlaß 437* verbunden ist, mit dem Druck Έ\ beaufschlagt. Durch diese Anordnung der Speichereinheit ist die Verwendung einer weniger stärk gespannten Feder 500 möglich. Dies erfordert ein sorgfältiges Einstellen der Vorspannung der Feder 500, um einen ordnungsgemäßen Betrieb der Speichereinheit bei niedrigen Werten des Drucks F\ sicherzustellen. In diesem Fall ist die Verwendung von Beilegscheiben 510 gezeigt, und zum genauen Einstellen der Federvorspannung ist eine gewünschte Anzahl dieser Beilegscheiben verwendbar.

Bei einer Leistungssteuerung, die nur mit einer Druckbeziehung zwischen den Drücken P. und P„ arbeitet, ergibt sich eine beträchtliche Änderung des Ausgangssteuerdrucks P^ über einen Zeitabschnitt, wenn die Masehinendrehzahl wenig unter einen voreingestellten Wert sinkt. Das Beaufschlagen des Steuerschiebers des Leistungssteuerventils mit dem Ausgangssteuerdruck Pj, als Vorspannung ergibt eine zusätzliche Steuerungs^ toleranz, so daß der Druck P^ nicht so schnell abfällt, wie sich die Masehinendrehzahl um einen kleinen Betrag vom voreingestellten Wert ändert. Bei einer großen Änderung der Masehinendrehzahl wird sich immer noch ein starker Abfall des Drucks Pk einstellen. Die zusätzliche, durch den Druck ?^r\ auf den Steuerschieber des Leistungssteuerventils ausgeübte Kraft erhöht die Masehinendrehzahl weiter, wobeisich ein weiterer geringer Abfall des Ausgangssteuerdrucks Pu ergibt. Durch Anwendung des den Bereich A-I beaufschlagenden Drucks P'jj wird die Maschine zur voreingestellten Nenndrehzahl für

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Maximalleistung zurückgebracht.

Wenn sich das Fahrzeug auf gerader Bahn vorwärtsbewegt, ergeben sich durch das Leistungssteuerventil gleiche, jedoch verminderte Steuerdrücke für beide Hydrogetriebe, so daß das Fahrzeug auf dem geraden Fortbewegungsweg gehalten wird, jedoch eine langsamere Bodengeschwindigkeit hat. Wenn das Fahrzeug gelenkt wird, vermindert eine Steuerdruckminderung durch das Ventil die Steuerdrücke in jedem Hydrogetriebe proportional.

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Claims

Patentan s ρ r ü c h e

1. Steuereinrichtung für ein Hydrogetriebe mit einer Pumpe, einem Motor, einer von einer Antriebsmaschine angetriebenen Ladepumpe und je einer der Pumpe und dem Motor zugeordneten Verdrängungssteuereinheit,
gekennzeichnet durch eine mit einem Steuerdruck zum Einstellen der Getriebedrehzahl beaufschlagbare Einheit,

einen Kreis zum Erzeugen des Steuerdrucks einer Steuerflüssigkeit, der eine von der Antriebsmaschine antreibbare Regelpumpe (110) mit einem der Drehzahl der Antriebsmaschine entsprechenden Förderdruck aufweist, und eine Einheit zum Verstellen des Hydrogetriebes durch eine auf die Antriebsmaschine wirkende Last, die die Drehzahl der Antriebsmaschine annähernd konstanthält, wobei in den Steuerdruck-Kreis ein Ventil (l40) eingeschaltet ist, das durch den Förderdruck der' Regelpumpe (110) einstellbar ist und den Steuerdruck unabhängig von unkontrollierbaren Veränderlichen (z. B. Viskosität und Temperatur der Hydraulikflüssigkeit) gleichförmig steuert.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine dem Ventil zugeordnete Speichereinheit (405, 407) zum verzögerten Ansprechen des Ventils und Aufrechterhalten der SteuerungsStabilität durch Verringern von Drehzahlschwankungen.

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3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (14O) ein Dreiwegventil ist mit zwei gegenüberliegenden Flächen, die zum Verstellen des Ventils (l4O) und zur Änderung des Steuerdrucks mit dem Förderdruck der Regelpumpe (110) bzw. einem eingestellten Steuerdruck stromab der Regelpumpe (110) beaufschlagbar sind und daß dem Ventil Glieder zugeordnet sind, die es ebenfalls mit dem geänderten Steuerdruck beaufschlagen zum weiteren Vermindern des Steuerdrucks, so daß die auf die Antriebsmaschine einwirkende Last weiter vermindert wird und die Antriebsmaschine wieder mit konstanter Drehzahl läuft.

4. Steuereinrichtung für ein Hydrogetriebe mit einer Pumpe, einem Motor und einer der Pumpe oder dem Motor zugeordneten Verdrängungssteuereinheit,
gekennzeichnet durch eine mit einem Steuerdruck zum Einstellen der Getriebedrehzahl beaufschlagbare Einheit,

einen Kreis zum Erzeugen des Steuerdrucks einer Steuerflüssigkeit, mit einer von einer Antriebsmaschine antreibbaren Regelpumpe (110), deren Förderdruck der Drehzahl der Antriebsmaschine entspricht,

eine Einheit zum Verstellen des Hydrogetriebes durch eine auf die Antriebsmaschine wirkende Last zum Unterhalten einer nahezu konstanten Antriebsmaschinendrehzahl, mit einem im Kreis enthaltenen Leistungssteuerventil (l40), das einen Steuerschieber (400) aufweist, dessen gegenüberliegende Flächen mit dem Förderdruck der Regelpumpe bzw. einem die An-

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triebsmaschinendrehzahl angebenden eingestellten Steuerdruck beaufschlagbar sind, wobei der Steuerschieber (400) zum Steuern des Steuerdrucks einstellbar ist und sich bei Abnahme des Förderdrucks zum Vermindern des Steuerdrucks verschiebt, und eine Einheit zum Beaufschlagen des Ventils mit dem vom Ventil erzeugten Steuerdruck zum Einstellen einer Kraft zum weiteren Verschieben des Ventils (l40) zum Einstellen des verminderten Steuerdrucks.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit zum Beaufschlagen des Ventils mit dem vom Ventil erzeugten Steuerdruck dem Ventil zugeordnete gegenüberliegende Flächen aufweist, die mit dem verminderten Steuerdruck verbunden sind, und daß Glieder (436, 440, 44l) vorgesehen sind, die das Beaufschlagen einer der zusätzlichen gegenüberliegenden Flächen mit einem geänderten Steuerdruck verzögern zum Stabilisieren der Steuerung und Erhöhen der Genauigkeit. .

6. Steuereinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungsglieder einen Durchlaß (430) im Ventil (l40) zwischen einer der zusätzlichen Flächen und einer Verbindung mit einer die Steuerdruckflüssigkeit führenden Leitung, eine öffnung im Durchlaß sowie eine mit der zusätzlichen Fläche verbundene Speichereinheit (440, 441) aufweisen.

7. Steuereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der einen zusätzlichen Fläche größer als der der anderen ist.

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8. Steuereinrichtung nach Anspruch 5* gekennzeichnet durch eine auf das Ventil (l4O) gegen den Förderdruck der Regelpumpe (110) wirkende verstellbare Feder (440) zum Einstellen der Betriebsdrehzahl der Antriebsmaschine.

9. Steuereinrichtung für ein Hydrogetriebe, mit einer Verstellpumpe, einem Hydroverstellmotor, einer von einer Antriebsmaschine angetriebenen Ladepumpe und je einer Verdrängungssteuereinheit für die Verstellpumpe und den Motor, gekennzeichnet durch eine mit einem Steuerdruck zum Einstellen der Getriebedrehzahl beaufschlagbare Einheit,

einen Steuerkreis zum Erzeugen des Steuerdrucks, mit einer von der Antriebsmaschine antreibbaren Regelpumpe (110), einem mit dem Regelpumpenauslaß verbundenen Absperrorgan (112-)'-mit verstellbarer Öffnung zum Erzeugen eines Drucks P. vor und eines Drucks P_? nach dem Absperrorgan, und einer ein einstellbares Druckminderventil (125) aufweisenden Einheit zum Vermindern des Drucks P„ auf den Pegel eines Steuerdrucks P^, und

ein über eine Eingangsleitung dem Druckminderventil (125) nachgeschaltetes Leistungssteuerventil (l40^f) zur Aufnahme des Steuerdrucks P, und Abgabe eines geänderten Steuerdrucks Pn durch eine Auslaßleitung, wenn die Drehzahl der Antriebsmaschine unter einen voreingestellten Wert absinkt, das aufweist: einen Tankabfluß (503), einen Steuerschieber (400'.) mit einem eine Lippe (460·) aufweisenden Kolben zum Steuern der Verbindung zwischen der Auslaßleitung und dem Tankabfluß (503) oder der Einlaßleitung, eine einen Kolben auf der Lippe

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enthaltende Vorrichtung mit gegenüberliegenden Flächen, die mit den Drücken P. bzw. P„ beaufschlagt werden, so daß eine Verminderung des Drucks P. den Steuerschieber (J(OO') so verschiebt, daß die Auslaßleitung (505) mit dem Tankabfluß (503) verbunden ist, zwei weitere dem Steuerschieber zugeordnete und mit Druck beaufschlagbare gegenüberliegende Flächen, ein Glied (502) zum Beaufschlagen der weiteren gegenüberliegenden Flächen mit dem geänderten Steuerdruck P. mit einer Zeitverzögerung bei jeder Änderung des geänderten Steuerdrucks Pn während des Beaufschlagens einer der weiteren Flächen, so daß ein aus einer Änderung des Drucks P. resultierendes Kräfteungleichgewicht den Steuerschieber verschiebt.

10. Steuereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch .gekennzeichnet, daß die Glieder zum Verzögern einer Änderung des geänderten Steuerdrucks eine Durchflußbegrenzungsoffnung, einen Speicherkolben (502) und eine auf diesen wirkende Feder (501) aufweisen.

11. Steuereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicherkolben (441) durch den konstanten Druck Pp gegen die Feder (440) gedrückt wird und der geänderte Steuerdruck in gleicher Richtung wie die Feder (440) auf den Speicherkolben (44l) einwirkt.

12. Steuereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (501) auf den Speicherkolben· (502) entgegengesetzt zum geänderten Steuerdruck einwirkt.

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