DE2557149A1

DE2557149A1 - Vorrichtung zum erzeugen eines oeldrucks fuer ein artilleriegeschuetz o.dgl.

Info

Publication number: DE2557149A1
Application number: DE19752557149
Authority: DE
Inventors: Lars Olof Lundin
Original assignee: Bofors AB
Current assignee: Saab Bofors AB
Priority date: 1974-12-18
Filing date: 1975-12-18
Publication date: 1976-07-01
Also published as: FR2295398B1; US4047467A; IT1052859B; SE7415879L; FR2295398A1; CH604121A5; SE389639B; GB1532789A; DE2557149C2

Description

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AB BOFORS

690 20 Bofors/Schweden

Vorrichtung zum Erzeugen eines Öldrucks für ein Artilleriegeschütz o. dgl.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Öldrucks für ein Artilleriegeschütz o, dgl., dos einen Verbrennungsmotor und hydrostatische Getriebe aufweist, welche von dem Verbrennungsmotor antreibbar und den Antriebsrädern des Artilleriegeschützes zugeordnet sind, wobei die Getriebe jeweils eine nicht selbst ansaugende Hauptpumpe mit Förderpumpe und einen Motor aufweisen, der von der Hauptpumpe des jeweiligen Antriebsrades antreibbar ist.

Die Erfindung eignet sich insbesondere zur Verwendung im Zusammenhang mit Feldartilleriegeschützen entsprechend der schwedischen Patentanmeldung 73.0060-9. Derartige Geschütze besitzen zwei Antriebsräder und zwei weitere Räder, die sich frei um ihre vertikalen Achsen drehen können (sogenannte Schwenkräder). Jedes Antriebsrad ist mit einem hydrostatischen Getriebe versehen, welches in an sich bekannter Weise eine Hauptpumpe und einen Antriebsmotor aufweist, und zwar jeweils in Form eines Axialkolbenaggregates oder Schraubenaggregates (axial piston typ). Die Hauptpumpe jedes Getriebes wird von einer Steuervorrichtung gesteuert, die in einem Steuerkreis zum Regulieren des Pumpendruckes sitzt.

Das Anheben des Geschützrohres wird ebenso wie das Laden und

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Abfeuern des Geschützes hydraulisch durchgeführt, wie es im Zusammenhang mit Feldartilleriegeschützen bekannt ist.

Bei derartigen Artilleriegeschützen ist es ganz allgemein äußerst wünschenswert, einen Öldruck für sämtliche Funktionen des Geschützes in integrierter und geeigneter Weise erzeugen zu können.

Nach der Erfindung soll eine Vorrichtung geschaffen werden, die diesen Anforderungen gerecht wird. Diese Vorrichtung ist erfindungsgemäß vor allen Dingen dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptpumpe eines der hydrostatischen Getriebe zwischen den zugehörigen Motor für das Antriebsrad und Steuervorrichtungen schaltbar ist, welche anderen Funktionen des Geschützes, wie etwa Zielen, Laden, Feuern, etc. dienen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels im Zusammenhang mit der beiliegenden Zeichnung. Die Zeichnung zeigt ins

Figur 1 eine schematische Darstellung;

Figur 2 eine ins Einzelne gehende, ebenfalls schematische Darstellung der in der Vorrichtung nach Figur 1 enthaltenen Einzelteile.

Nach Figur 1 sind zwei variable und reversible Axialkolbenpumpen (Schraubenpumpen) 1 und 2 vorgesehen. Diese Hauptpumpen werden in an sich bekannter Weise über ein Teilgetriebe 3 von einem nicht gezeigten Verbrennungsmotor angetrieben, der an eine Welle 4 angeschlossen ist. Die Hauptpumpen gehören jeweils zu Hydraulikmotoren 5 und 6, bei denen es sich ebenfalls um Axialkolbenmaschinen (Schraubenmaschinen) handelt. Die Motoren erzeugen ein Moment, das dem von der jeweiligen Hauptpumpe gelieferten Druck entspricht. Die Hauptpumpen sind nicht selbstansaugend und dementsprechend jeweils mit einer zugehörigen Förderpumpe 7 bzw.

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8 versehen. Letztere sorgen über Rückschlagventile 9 bzw. 10 dafür, daß die Saugleitungen der Hauptpumpen ständig mit einem Überdruck versorgt werden, der von einem Überdruckventil 11 bestimmt wird. Die hydraulischen Antriebsmotoren 5 und 6 sind über Kupplungsvorrichtungen mit den in Figur 1 nicht dargestellten Antriebsrädern des Artilleriegeschützes verbunden.

Eine der Hauptpumpen, nämlich die Pumpe 1, ist derart angeordnet, daß sie über ein Ventil 12 zwischen den zugehörigen Hydraulikmotor 5 und hydraulische Steuervorricntungen geschaltet werden kann, welche in Figur 1 symbolisch als weitere hydraulische Antriebsmotoren 13,14 und 15 jeweils zum Zielen, Laden und Feuern angegeben sind. Der Anschluß erfolgt über eine Hydraulikleitung 16 und über jeweilige Verbindungsventile 17,18 und 19, deren Ausbildung nicht zum Kern der Erfindung gehört.

Die Förderpumpen 7 und 8 sind zueinander parallel geschaltet, so daß sie der schaltbaren Hauptpumpe 1 eine ausreichende Förderkapazität liefern können. Die Hauptpurnpe ist auf diese Weise in der Lage, insbesondere dann, wenn sie an die Steuervorrichtungen für die Feuerfunktion angeschlossen ist, eine ausreichende Leistung abzugeben.

Die Hauptpumpen werden von einer Steuerschaltung gesteuert, die jeweils eine zugehörige hydraulische Einstellvorrichtung 20 bzw. 21 mit Kolben 22 bzw. 23 aufweist. Auch sind jeweilige Steuerhebel 24 bzw. 25 vorhanden. Die Steuerschaltung umfaßt ferner einen elektrohydraulischen Wandler 26 sowie einen kombinierten Durchfluß- und Druckverstärker 27. Diese Bauelemente sind an sich bekannt. Die Einstellvorrichtungen 20 und 21 sind parallel zum Ausgang des Verstärkers geschaltet. Der elektrohydraulisch^ Wandler ist zusammen mit dem Verstärker an den Druck der Förderpumpen angeschlossen. Dieser Druck wird im Wandler und im Verstärker auf einen Druck verstärkt, der an die Einstellvorrichtungen angepaßt ist. Die Einstellvorrichtungen, die ebenfalls an den Ausgangsdruck ihrer zugehörigen Hauptpumpen angeschlossen sind, vergleichen diesen Ausgangsdruck mit dem vom Wandler und

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vom Verstärker erzeugten Druck. Unter allen Antriebsbedingungen bestimmt also die auf dem zugehörigen Antriebsrad liegende Belastung einen Arbeitsdruck, der gemessen oder abgetastet und in Abhängigkeit von dieser Abtastung konstant gehalten wird, indem man den Abgabedurchfluß der jeweiligen Pumpe drosselt.

Der Eingang des elektrohydraulischen Wandlers ist über einen elektrischen Umschalter 28 sowohl an eine Steuervorrichtung 29, als auch an eine Steuervorrichtung 31 angeschlossen. Eine dieser Steuervorrichtungen nämlich die Vorrichtung 29, ist in eingeschalteter Lage unter Zwischenschaltung einer elektronischen Schaltung 30 mit dem Wandler verbunden, wohingegen die andere Steuervorrichtung 31 direkt angeschlossen ist. Die Steuervorrichtung 29 wird verwendet, wenn das Geschütz von einem Zugfahrzeug bewegt wird. Diese Steuervorrichtung befindet sich auf dem nicht gezeigten Zugfahrzeug. Der Zweck der elektrischen Schaltung 30 liegt unter anderem darin, eine auf der Steuervorrichtung eingestellte Steuerspannung automatisch zu reduzieren, wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors um einen vorher eingestellten Steuerbetrag unter einen bestimmten Wert absinkt, beispielsweise aufgrund einer überlastung. Hierzu ist die elektronische Schaltung an einen nicht gezeigten Geschwindigkeitsübertrager angeschlossen, und zwar in einer Art und Weise, die ebenfalls nicht dargestellt ist.

Die Steuervorrichtung 29, die im vorliegenden Falle als Potentiometer ausgebildet ist, gibt, wenn sie eingeschaltet ist, über den Umschalter 28 einen Strom an den Wandler 26 ab. Dieser erzeugt einen Differenzdruck, der dem Strom proportional ist. Der Differenzdruck des Wandlers läßt den Verstärker einen verstärkten Differenzdruck abgeben, der den Zielwert des Systemdrucks bildet, wie er von der jeweiligen Hauptpumpe verlangt wird. Die zugehörige Einstellvorrichtung vergleicht die sich aus dem .zielwertdruckjbrgebende Kraft mit dem tatsächlichen Druck der zugehörigen Hauptpumpe. Die Differenzkraft läßt dann über eine Feder den Kolben der Einstellvorrichtung seine Lage ändern. Diese Lageänderung führt zu einer Stellungsänderung eines zum Motor ge-

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hörenden, in Figur 2 dargestellten Servoventils, welches seinerseits einen Steuerdurchfluß abgibt, der der Lageänderung des
Steuerkolbens der zugehörigen Pumpe entspricht. In dieser Weise erzielt man eine Verschwenkung des Rückholhebels der Pumpe, so daß eine Rückführung des Servoventils erfolgt. Daraus resultiert eine Drosselung des Durchflusses. Auf diese Weise wird die jeweilige Pumpe auf die neue Lage der Einstellvorrichtung ausgerichtet. Der Druck der Pumpe führt die Einstellvorrichtung auf den Zielwert zurück. Die Auslenkungen der Einstellvorrichtung werden somit vom Durchfluß der Hauptpumpen bestimmt, so daß man einen Druck entsprechend der Einstellung der Steuervorrichtung erhält. Solange die Steuervorrichtung anschließend nicht betätigt wird, treiben die Hydraulikmotoren 5 und 6 die Antriebsräder mit einem konstanten Moment an, und zwar unabhängig von der Geschwindigkeit der Antriebsräder. Die Geschwindigkeit des Artilleriegeschützes kann also einen bestimmten Wert nicht überschreiten, und die Kupplungsvorrichtungen zwischen den Antriebsmotoren 5 und 6 und den Antriebsrädern sind so angeordnet, daß ein Freilauf stattfindet, wenn die Pumpen ihren Maximaldurchfluß abgeben.

Die Einstellvorrichtungen sind mit in Figur 1 nicht dargestellten, manuell betätigbaren Steuervorrichtungen gekoppelt, mit denen der Pumpendurchfluß im zugehörigen hydrostatischen Getriebe
individuell auf einen konstanten Wert geregelt werden kann.

Eine entsprechende Drucksteuerung für die Hauptpumpe 1 wird
mittels der Steuervorrichtung 31 bewirkt, wenn die Hauptpumpe 1 unter Einsatz des Ventils 12 in die Feuerposition umgeschaltet ist» wie es der Stellung nach Figur 1 entspricht. In diesem
Falle geht der Öldurchfluß aus dem Öltank 32 durch die Förderpumpen 7 und 8 sowie das Rückschlagventil 9 zur Hauptpumpe 1, wo der Druck auf einen Wert angehoben wird, der sich für die
Vorrichtungen zum automatischen Laden und Feuern eignet. Dies erfolgt also unter der Reglung der Vorrichtung 31. Das Öl wird

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diesem System durch das Umschaltventil 12 und die Druckleitung 16 zugeführt. Aus diesem System kehrt das Öl zum Tank 32 zurück. In diesem Falle kann die Verbindung zwischen dem Verstärker 27 und der Einstellvorrichtung für die Hauptpumpe 2 mittels des Ventiles 33 abgeschaltet werden. Wenn das Ventil 33 seine Stellung nach Figur 1 einnimmt, so wird die Einstellvorrichtung 21 überbrückt, so daß die zugehörige Hauptpumpe 2 keinen Durchfluß liefern kann. Die Steuerung der Ventile 12 und 33 sowie gegebenenfalls des elektrischen Umschalters 28 sollten in geeigneter Weise koordiniert sein, so daß dann, wenn die Hauptpumpe 1 mit den Antriebselementen 13 bis 15 verbunden ist, das Ventil 33 die Einstellvorrichtung 21 überbrückt und der Umschalter 28 die Steuervorrichtung 31 einschaltet.

Figur 2 zeigt im einzelnen, wie die Elemente nach Figur 1 aufgebaut sind. Dementsprechend tragen gleiche Teile in beiden Figuren die gleichen Bezugszeichen. Figur 2 stellt die Antriebsräder 34 und 35 des Artilleriegeschützes sowie die Verbindungen 36 und 37 zwischen den Antriebsrädern und den Hydraulikmotoren 5 und 6 dar.

Die ansich bekannten Hyraulikeinheiten, die die hydrostatischen Getriebe mit Pumpen, Motoren und Ventilen enthalten, sind innerhalb der strichpunktierten Begrenzungen 38 und 39 gezeigt. Jede dieser Einheiten besteht im wesentlichen aus identisch aufgebauten Geräten. In diesem Falle besitzt jede Förderpumpe 7 und 8 ihr eigenes Überdruckventil 40 und 41. Die Hydrauliksysteme für die zugehörigen Pumpen weisen jeweils zwei Überdruckventile 42 und 43 auf, und zwar jeweils eins für jede Pumprichtung. Ferner ist ein weiteres Überdruckventil 44 an einem Spülventil vorgesehen. Letzteres verbindet die Saugseite der Pumpe mit dem Ventil 44, so daß das System ständig mit Kühlöl gespült wird. Außer der Arbeitsleitung 46 zwischen der Hydraulikpumpe und dem Hydraulikmotor sind erste und zweite Drainageleitungen 47 und 48 vorhanden. Das System umfaßt ferner zwei Kühler 49 und 50 zum Kühlen des Rückflusses und ein Saugfilter 51 sowie zwei Rück-

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lauffilter 52 und 53. Die Rücklauffilter sind parallel geschalter, um einen geringen Druckabfall zu ergeben. Die Drainage· leitungen von den Motoren gehen direkt zu den Filtern. Es wird also lediglich das Öl von den Pumpen gekühlt. Das Spülöl aus den Spül- und Überdruckventilen wird in das Pumpengehäuse gefördert. Die oben bereits erwähnten Servoventile tragen jeweils das Bezugszeichen 54 und 55. Die Einstellvorrichtungen 20 und 21 betätigen jeweils die Servoventile der Pumpe über Steuerhebel und 57 sowie Federn 58 und 59. Die Steuer- oder Rückholhebel 24 und 25 der Pumpe sind ebenfalls an die Servoventile angeschlossen. Letztere können also betätigt werden, wenn ein Steuerdurchfluß, hervorgerufen durch das jeweilige Servoventil, die zugehörige Pumpe verstellt. Im vorliegenden Falle besitzen ferner die Einstellvorrichtungen jeweils zugehörige Ventile und 61 .

Die jeweiligen Steuervorrichtungen können in anrieh bekannter Weise ausgebildet sein und eine Nullage aufweisen, die der Vorrichtung die Möglichkeit bietet, koordiniert mit der Steuervorrichtung 62 bzw. 63 zu arbeiten, welche für den obenerwähnten Eigenantrieb des Geschützes verwendet werden (Figur 2). Die Steuervorrichtungen besitzen einen doppelt wirkenden Kolben, und die Nullage wird von Federn zu beiden Seiten des Kolbens und von kappenförmigen inneren Kolben mit vorspringenden Flanschen gebildet, welche mit Halteflächen in der Innenwand der Einstellvorrichtung zusammenwirken können. Die Ventile und 61 werden auf Eigenantrieb geschaltet, woraufhin mittels der beiden gesonderten Steuerelemente 62 und 63 eine direkte Steuerung der Steuerschaltungen der Pumpen stattfinden kann.

Die Erfindung soll nicht auf das obenbeschriebene Ausführungsbeispiel eingeschränkt sein, sondern Abwandlungsformen umfassen.

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

(1.) Vorrichtung zum Erzeugen eines Öldrucks für ein Artilleriegeschütz o. dgl., das einen Verbrennungsmotor und hydrostatische Getriebe aufweist, welche von dem Verbrennungsmotor antreibbar und d.n Antriebsrädern des Artilleriegeschutzes zugeordnet sind, wobei die Getriebe jeweils eine nicht selbst ansaugende Hauptpumpe mit Förderpumpe und einen Motor aufweisen, der von der Hauptpumpe des jeweiligen Antriebsrades antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet,

daß die Hauptpumpe (1) eines der hydraulischen Getriebe zwischen den zugehörigen Motor (5) für das Antriebsrad und Steuervorrichtungen (13,14,15) schaltbar ist, welche anderen Funktionen des Geschützes, wie etwa Zielen, Laden, Feuern, etc. dienen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Artilleriegeschütz mit zwei hydrostatischen Systemen, d.h., mit zwei Antriebsrädern versehen ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß beim Schalten der schaltbaren Hauptpumpe (1) auf die Steuerelemente (13,14,15) die Steuerschaltungen für die Hauptpumpe (2) im zweiten hydrostatischen Getriebe derart betätigbar sind, daß die Hauptpumpe (2) an der Abgabe eines Durchflusses verhindert wird.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Förderpumpen (7,8) in den hydrostatischen Getrieben parallel zueinander geschaltet sind, so daß dann, wenn die

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schaltbare Hauptpumpe (1) auf die Steuerelemente (13,14,15) geschaltet ist, diese schaltbare Hauptpumpe mit einer Förderkapazität versorgt wird, die ihre Versorgung für solche Funktionen sicherstellt, bei denen besonders viel Energie erforderlich ist, wie beispielsweise beim Abfeuern des Geschützes»
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

daß die Förderpumpen (7,8) in den hydrostatischen Getrieben ferner über eine elektrohydraulische Einheit (26) und gegebenenfalls einen nachgeschalteten kombinierten Durchfluß- und Druckverstärker (27) an Einstellvorrichtungen (20,21) für die Hauptpumpen (1,2) angeschlossen sind, wobei die jeweiligen Einstellvorrichtungen in einer Steuerschaltung liegen, die einen eingeregelten Wert des von der aktivierten Hauptpumpe abgegebenen Druckes aufrechterhält.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,

daß der von der Hauptpumpe erzeugte Druck über zwei Steuervorrichtungen (29,31) steuerbar ist, die abwechselnd mit der Kontrollschaltung verbindbar sind, wobei die eine Steuervorrichtung (29) zur Bestimmung des von den Hauptpumpen (1 und 2) gelieferten Druckes dient, wenn das Geschütz in Koordination mit einem Zugfahrzeug angetrieben wird, während die zweite Steuervorrichtung (31) zur Steuerung des von der schaltbaren Hauptpumpe (1) gelieferten Druckes dient, wenn diese schaltbare Hauptpumpe (1) auf die Steuerelemente (13,14,15) geschaltet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,

daß die Ausgangsdurchflüsse der Hauptpumpen individuell von manuell betätigbaren Steuerelementen (62,63) steuerbar sind, die in anjsich bekannter Weise mit den jeweiligen Einstellvorrichtungen (20,21) verbunden sind.

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