DE2557149C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Öldrucks für ein Artilleriegeschütz od. dgl., das einen Verbrennungsmotor und hydraulische Antriebe aufweist, wel­ che von dem Verbrennungsmotor antreibbar und den Antriebs­ rädern des Artilleriegeschützes zugeordnet sind, wobei die hydraulischen Antriebe jeweils eine nicht selbst an­ saugende Hauptpumpe mit Förderpumpe und einen hydrauli­ schen Motor aufweisen, welcher von der Hauptpumpe des je­ weiligen Antriebs antreibbar ist.

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt aus der DE-OS 24 01 310.

Ein Problem bei solchen hydraulischen Vorrichtungen ist die Tatsache, daß, wenn der hydraulische Antrieb umge­ schaltet wird auf die Steuervorrichtung beispielsweise für den Feuervorgang, statt auf den Radantrieb, der hydraulische Antrieb, da er nicht selbst ansaugend ist, sehr schnell mit großen Mengen Hydraulikflüssigkeit versorgt werden muß, um seiner Funktion des Antriebs der Steuervorrichtungen gerecht werden zu können. Das hat die Folge, daß er eine Förderpumpe benötigen würde, die bei der normalen Funktion des hydraulischen Antriebes, nämlich beim Antrieb der Räder, völlig überdimensioniert wäre. Dies würde unter anderem auch Probleme mit der Größe der Förderpumpe mit sich bringen, da in Geschützen normalerweise der Platz sehr knapp bemessen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Beseiti­ gung dieser Probleme die bekannte Vorrichtung derart zu verbessern, daß sie keine zusätzliche, für den Nor­ malbetrieb überdimensionierte Förderpumpe benötigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hauptpumpe eines der hydraulischen Antriebe zwischen dem zugehörigen Motor für das Antriebsrad und Steuervor­ richtungen, welche anderen Funktionen des Geschützes, wie etwa Zielen, Laden, Feuern, etc., dienen, umschaltbar ist und die Förderpumpen der hydraulischen Antriebe parallel zueinander geschaltet sind.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbei­ spiels im Zusammenhang mit der Zeichnung. Die Zeichnung zeigt in

Fig. 1 eine schematische Darstellung;

Fig. 2 eine ins Einzelne gehende, ebenfalls schematische Dar­ stellung der in der Vorrichtung nach Fig. 1 enthaltenen Einzel­ teile.

Nach Fig. 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 Hydrau­ likmotoren 5 und 6, bei denen es sich ebenfalls um Axialkolben­ maschinen (Schraubenmaschinen) handelt. Die Moten 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. 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 be­ stimmt wird. Die hydraulischen Antriebsmotoren 5 und 6 sind über Kupplungsvorrichtungen mit den in Fig. 1 nicht dargestellten Antriebsrädern des Artilleriegeschützes verbunden.

Eine der Hauptpumpen, nämlich die Pumpe 1, ist derart ange­ ordnet, daß sie über ein Ventil 12 zwischen den zugehörigen Hydraulikmotor 5 und hydraulische Steuervorrichtungen 13, 14 und 15 geschaltet werden kann, welche in Fig. 1 symbolisch als weitere hydrau­ lische Antriebsmotoren 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 Förder­ kapazität liefern können. Die Hauptpumpe ist auf diese Weise in der Lage, insbesondere dann, wenn sie an die Steuervorrich­ tungen für die Feuerfunktion angeschlossen ist, eine ausreichen­ de 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 Steuer­ hebel 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 elektrohydraulische Wandler ist zusammen mit dem Verstärker an den Druck der Förder­ pumpen angeschlossen. Dieser Druck wird im Wandler und im Ver­ stärker auf einen Druck verstärkt, der an die Einstellvorrich­ tungen angepaßt ist. Die Einstellvorrichtungen, die ebenfalls an den Ausgangsdruck ihrer zugehörigen Hauptpumpen angeschlossen sind, vergleicht diesen Ausgangsdruck mit dem vom Wandler und vom Verstärker erzeugten Druck. Unter allen Antriebsbedingungen bestimmt also die auf dem zugehörigen Antriebsrad liegende Be­ lastung einen Arbeitsdruck, der gemessen oder abgetastet und in Abhängigkeit von dieser Abtastung konstant gehalten wird, in­ dem 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 einge­ schalteter Lage unter Zwischenschaltung einer elektronischen Schaltung 30 mit dem Wandler verbunden, wohingegen die andere Steuervorrichtung 31 direkt angeschlossen ist. Die Steuervor­ richtung 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 Steuervorichtung 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 Schal­ tung an einen nicht gezeigten Geschwindigkeitsübertrager ange­ schlossen, und zwar in einer Art und Weise, die ebenfalls nicht dargestellt ist.

Die Steuervorrichtung 29, die im vorliegenden Falle als Poten­ tiometer ausgebildet ist, gibt, wenn sie eingeschaltet ist, über den Umschalter 28 einen Strom an den Wandler 26 ab. Dieser er­ zeugt 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 zuge­ hörige Einstellvorrichtung vergleicht die sich aus dem Zielwert­ druck ergebende Kraft mit dem tatsächlichen Druck der zugehörigen Hauptpumpe. Die Differenzkraft läßt dann über eine Feder den Kolben der Einstellvorrichtung seine Lage ändern. Diese Lage­ änderung führt zu einer Stellungsänderung eines zum Motor ge­ hörenden, in Fig. 2 dargestellten Servoventils, welches seiner­ seits 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 je­ weilige Pumpe auf die neue Lage der Einstellvorrichtung ausge­ richtet. 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 be­ tätigt wird, treiben die Hydraulikmotoren 5 und 6 die Antriebs­ räder mit einem konstanten Moment an, und zwar unabhängig von der Geschwindigkeit der Antriebsräder. Die Geschwindigkeit des Artilleriegeschützes kann also einen bestimmten Wert nicht über­ schreiten, und die Kupplungsvorrichtungen zwischen den Antriebs­ motoren 5 und 6 und den Antriebsrädern sind so angeordnet, daß ein Freilauf stattfindet, wenn die Pumpen ihren Maximaldurchfluß abgeben.

Die Einstellvorrichtungen sind mit in Fig. 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 Fig. 1 entspricht. In diesem Falle geht der Öldurchfluß aus dem Öltank 32 durch die Förder­ pumpen 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 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 Stel­ lung nach Fig. 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 gegebenen­ falls 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.

Fig. 2 zeigt im einzelnen, wie die Elemente nach Fig. 1 aufge­ baut sind. Dementsprechend tragen gleiche Teile in beiden Fi­ guren die gleichen Bezugszeichen. Fig. 2 stellt die Antriebs­ räder 34 und 35 des Artilleriegeschützes sowie die Verbindungen 36 und 37 zwischen den Antriebsrädern und den Hydraulikmotoren 5 und 6 dar.

Die an sich bekannten Hydraulikeinheiten, die die hydrostatischen Getriebe mit Pumpen, Motoren und Ventilen enthalten, sind inner­ halb der strichpunktierten Begrenzungen 38 und 39 gezeigt. Jede dieser Einheiten besteht im wesentlichen aus identisch aufge­ bauten 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 45 vorgesehen. Letzeres 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 lauffilter 52 und 53. Die Rücklauffilter sind parallel ge­ schaltet, 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 Be­ zugszeichen 54 und 55. Die Einstellvorrichtungen 20 und 21 be­ tätigen jeweils die Servoventile der Pumpe über Steuerhebel 56 und 57 sowie Federn 58 und 59. Die Steuer- oder Rückholhebel 24 und 25 der Pumpe sind ebenfalls an die Servoventile ange­ schlossen. Letztere können also betätigt werden, wenn ein Steuer­ durchfluß, hervorgerufen durch das jeweilige Servoventil, die zugehörige Pumpe verstellt. Im vorliegenden Falle besitzen ferner die Einstellvorrichtungen jeweils zugehörige Ventile 60 und 61.

Die jeweiligen Steuervorrichtungen können in an sich bekannter Weise ausgebildet sein und eine Nullage aufweisen, die der Vor­ richtung die Möglichkeit bietet, koordiniert mit der Steuervor­ richtung 62 bzw. 63 zu arbeiten, welche für den obenerwähnten Eigenantrieb des Geschützes verwendet werden (Fig. 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 60 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 oben beschriebene Ausführungs­ beispiel eingeschränkt sein, sondern Abwandlungsformen umfassen.

Claims (5)

1. Vorrichtung zum Erzeugen eines Öldrucks für ein Artilleriegeschütz od. dgl., das einen Verbrennungsmotor und hydraulische Antriebe aufweist, welche von dem Ver­ brennungsmotor antreibbar und den Antriebsrädern des Ar­ tilleriegeschützes zugeordnet sind, wobei die hydrauli­ schen Antriebe jeweils eine nicht selbst ansaugende Haupt­ pumpe mit Förderpumpe und einen hydraulischen Motor auf­ weisen, welcher von der Hauptpumpe des jeweiligen An­ triebs antreibbar ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Hauptpumpe (1) eines der hydraulischen Antriebe zwischen dem zugehörigen Motor (5) für das An­ triebsrad und Steuervorrichtungen (13, 14, 15), welche anderen Funktionen des Schützes, wie etwa Zielen, Laden, Feuern, etc., dienen, umschaltbar ist und die Förderpumpen (7, 8) der hydraulischen Antriebe parallel zueinander ge­ schaltet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß beim Umschalten der Hauptpumpe (1) auf die Steuervorrichtungen (13, 14, 15) die Steuerschal­ tungen für die Hauptpumpe (2) des anderen hydraulischen Antriebes derart betätigbar sind, daß die Hauptpumpe (2) an der Abgabe eines Durchflusses verhindert wird.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Förderpum­ pen (7, 8) in den hydraulischen Antrieben ferner über eine elektrohydraulische Einheit (26) und gegebenenfalls einen nachgeschalteten kombinierten Durchfluß- und Druckver­ stärker (27) an Einstellvorrichtungen (20, 21) für die Hauptpumpen (1, 2) angeschlossen sind, wobei die jewei­ ligen Einstellvorrichtungen in einer Steuerschaltung lie­ gen, die einen eingeregelten Wert des von der aktivier­ ten Hauptpumpe abgegebenen Druckes aufrechterhält.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der von der Hauptpumpe erzeugte Druck über zwei Steuervorrichtungen (29, 31) steuerbar ist, die abwechselnd mit der Kontrollschaltung verbind­ bar sind, wobei die eine Steuervorrichtung (29) zur Be­ stimmung des von den Hauptpumpen (1 und 2) gelieferten Druckes dient, wenn das Geschütz in Koordination mit ei­ nem Zugfahrzeug angetrieben wird, während die zweite Steuervorrichtung (31) zur Steuerung des von der schalt­ baren Hauptpumpe (1) gelieferten Druckes dient, wenn diese schaltbare Hauptpumpe (1) auf die Steuervorrichtungen (13, 14, 15) geschaltet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ausgangsdurchflüsse der Hauptpumpen individuell von manuell betätigbaren Steuerelementen (62, 63) steuerbar sind, die in an sich bekannter Weise mit den jeweiligen Einstellvorrichtungen (20, 21) verbunden sind.