DE2656660B2 - Gleichlaufregelung für den Antrieb eines Fahrzeuges mit zwei Hydrogetrieben - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Gleichlaufregelung für den Antrieb eines Fahrzeuges mit zwei Hydrogetrieben gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch I.

Bei einer bekannten Gleichlaufregelung der angegebenen Gattung (US-PS 38 62 668) ist im hydraulischen Steuerkreis ein Drehschieber eingeschaltet, dessen beide gegeneinander verdrehbare Ventilkörper über je einen Wellenansatz mit je einem dir Getriebemotoren verbunden sind. Bei asynchronem Lauf beider Hydrogetriebe wird durch den Drehschieber im Drucksteuerkreis ein Korrektursignal erzeugt, das eine entsprechende Verstellung der Steuerglieder für die Steuerung des Verdrängungsvolumens eines der Hydrogetriebe bewirkt. Im hydraulischen Steuerkreis der beiden Hydrogetriebe ist ein Drehzahlsteuerventil zum gemeinsamen Verstellen der Drehzahlen und ein Richtungssteuerventil zum gleichzeitigen Umkehren der Drehrichtung

so beider Hydrogetriebe sowie je ein gesondertes Lenksteuerventil für jedes Hydrogetriebe eingeschaltet, wobei durch Betätigen eines der Lenksteuerventiie die Gleichlaufregelung außer Funktion gesetzt werden kann. Der die Korrektursignale erzeugende Drehschie ber ist zu den beiden Steuerkreisen der beiden Hydrogetriebe parallel geschaltet und seine beiden Zuleitungen sind an die Verbindungsleitungen zwischen dem Drehzahlsteuerventil und den beiden Lenksteuerventilen angeschlossen. Somit wirkt der Drehschieber weitgehend unbeeinflußt von Lenkvorgängen und wird nur mit dem drehzahlabhängigen Steuerdruck beaufschlagt, so daß der Steuerdruck stromab der Lenksteuerventile von der Einwirkung des Drehschiebers unbeeinflußt bleibt. Da der Steuerdruck bei dieser bekannten Gleichlaufregelung unmittelbar zum Verstellen der Schrägscheiben der Getriebepumpen bzw. der Getriebemotoren über Stellzylinder herangezogen wird, muß die gesamte hydraulische Steueranlage

aufgrund der hohen auftretenden Drücke außerordentlich robust ausgebildet sein and damit große Abmessungen aufweisen.

Ferner ist noch eine hydraulische Synchronsteuerung für zwei Druckzylinder einer hydraulischen Presse zur Metallformung bekannt (US-PS 28 59 591), bei der ebenfalls ein Drehschieber mit zwei gegeneinander verdrehbaren Ventilkörpern verwendet wird, welche die Strömungsverbindung zweier Stelldruckleitungen zu einem Rücklstüfbehälter steuern. Eine gleichmäßige Verstellung der beiden Preßzylinder wird durch zwei doppelt wirkende Stellzylinder erreicht Eine Arbeitskammer dieser Stellzyünder ist mit dem Drehschieber und die andere Arbeitskammer mit einem Steuerdruckgeber verbunden. Damit wirkt auf jede Seite der Stellkolben ein Steuerdruck, wobei jedoch nur in jeweils einer der Arbeitskammern ein gleichlaufgeregelter Druck herrscht und der Steuerdruck in den Gegenkammern des jeweiligen Stellzylinders von der Regelung nicht beeinflußt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Gleichlaufregelung der eingangs angegebenen Gattung in der Weise weiterzubilden, daß mit geringeren Steuerdrücken eine feinfühligere Regelung erfolgen kann, wobei außerdem hohe Verstellkräfte zur Getriebeverstellung erzeugt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst Durch diese Anordnung wird bei asynchronem Lauf der beiden Hydrogetriebe entweder der dem vorlaufenden Hydrogetriebe zugeordnete Steuerdruck in der Weise verändert, daß eine entsprechende Verminderung des Verdrängungsvolumens bei diesen, vorlaufenden Hydrogetriebe eintritt. Der glcichlaufgeregelte Steuerdruck wirkt auf die Stellventile ein, die den Zufluß eines gesonderten Druckmittels zu den einzelnen Stellzylindern der Getriebepumpe und des Getriebemotors in einer vorbestimmten Folge steuern. Bei der erfindungsgemäßen Gleichlaufregelung wird somit eine hydraulische Vorsteuerung angewendet, bei der die jeweils strömenden Mengen und Druckänderungen des Steuerdruckmittels vernachlässigbar klein sind. Die eigentliche Verstellung der Schrägscheiben der Getriebepumpen und -motoren erfolgt durch hydraulische Stellzylinder, die mit einem unter vergleichsweise hohem Druck stehenden gesonderten Druckmittel beaufschljgt werden. Da somit nui geringe Vorsteuerdrücke in den einzelnen Steuerkreisen auftreten, kann das gesamte Regelsystem außerordentlich kompakt und leicht gebaut werden. Die zum Verstellen der Getriebepumpen und -motoren notwendigen hohen Stellkräfte werden durch einfache Druckmittelkreise aufgebracht, in denei:. jeweils nur ein einziges Steuerorgan eingeschaltet ist

Die Steuerbohrungen in den Ventilkörpern des Drehschiebers sind so gegeneinander positionierbar, daß sie die Strömungsverbindung der einen oder der anderen Einlaßöffnung für den Steuerdruck mit dem Rücklaufbehälter steuern, wobei die Drosselbohrungen eine maximale Korrektur des Steuerdruckes im Bereich eo von 10% des Steuerdrucksollwertes in einer der Steuerdruckleitungen sicherstellen. Dadurch eröffnet sich die Möglichkeit, daß durch Betätigung der Lenksteuerventile die durch die Gleichlaufregelung bewirkte Spursteuerfunktion überlagert wird, so daß die Geschwindigkeit eines der Hydrogetriebe von der Geschwindigkeit des anderen Hydrogetriebes um einen Betrag abweichen kanr der die Berichtigungskapazität des Drehschiebers übersteigt Hierzu Ist in der Antriebsverbindung des einen Ventilkörpers eine Rutschkupplung eingeschaltet Darüber hinaus sind zwischen den beiden relativ gegeneinander verdrehbaren Ventilkörpern Kuppelglieder vorgesehen, die eine maximale Verdrehung bei stark asynchronem Lauf der beiden Hydrogetriebe oder bei Lenkbewegungen begrenzen.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Gleichlaufregelung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 schematisch eine Antriebsanordnung für ein Gleiskettenfahrzeug mit zwei Hydrogetrieben und der Gleichlaufregelung nach der Erfindung;

F i g. 2 die schematische Darstellung der Steuerung für das Verdrängungsvolumen eines Hydrogetriebes.

F i g. 3 eine Ansicht des Drehschiebers der Gleichlaufregelung;

F i g. 4 den Längsschnitt 4-4 nach F i g. 3;

F i g. 5 den Längsschnitt durch dei. Drehschieber der Spursteuerung;

F i g. 6 den Querschitt 6-6 nach F i g. 5;

F i g. 7 den Querschnitt 7-7 nach F i g. 5;

F i g. 8 eine Ansicht des Drehschiebers eines zweiten Ausfülirungsbeispiels; und

F i g. 9 die Antriebsanordnung nach F i g. 1 mit einem weiteren Ausführungsbeispiel der Gleichlaufregelung.

Das eine Hydrogetriebe umfaßt eine Getriebepumpe

10 und einen Getriebemotor 11, die durch Strömungsleitungen 15 und 16, durch die Druckmittel von der Getriebepumpe 10 gefördert und zu ihr rückgeführt wird, miteinander verbunden sind. Der Getriebemotor

11 weist abtriebsseitig eine Abtriebswelle 17 zum Antrieb, z. B. einer Gleiskette 18 eines Gleiskettenfahrzeugs, auf. Die andere Gleiskette 19 des Fahrzeugs wird von einem zweiten Hydrogetriebe angetrieben. Getriebepumpe 20 und Getriebemotor 21 des zweiten Hydrogetriebes sind durch Strömungsleitungen 25 und 26 verbunden. Die Gleiskette 19 wird über eine Abtriebswelle 27 angetrieben.

Nach F i g. 2 ist das Verdrängungsvolumen der Getriebepumpe 10 und des Getriebemotors 11 verstellbar. Die Getriebepumpe 10 hat dazu eine schwenkbare Schrägscheibe 32 zum Steuern des Hubs der Ko'ben, die in axial verlaufenden Bohrungen eines getriebenen drehbaren Zylinders (nicht gezeigt) geführt sind. Der Getriebemotor 11 hat eine winkelverstellbare Schrägscheibe 33, die von einer gezeigten Stellung für max. Verdrängungsvolumen in eine Stellung für min. Verdrängungsvoluirnen, die etwas größer als Null ist, schwenkbar ist. Die Schrägscheibe 33 des Getrieberrotors 11 liegt an in einer Bohrung in einem an der Abtnebswelle 17 befestigten Drehzylinderblock hin- und hergehenden Kolben an und bewirkt ein Hin- und Hergehen der Kolben sowie ein Umlaufen des Zylinderblocks und der Abtriebsweile, wenn von der Getriebepumpe 10 Hochdruckflüssigkeit zum Getriebemotor 11 geförder* wird.

Die Steuerungen für die Verdrängungsvolumen der Getriebepumpe und des Getriebemotors der Hydrogetriebe sind in F i g. 1 mit DP und DM bezeichnet und umfassen ein Steuerventil 35, das der Getriebepumpe 10 zugeordnet ist, und ein dem Getriebemotor U zugeordnetes Steu rventil 36. Entsprechende Steuerventile sind der Pumpe und dem Motor des anderen Hydrogetriebes zugeordnet. Jedes Steuerventil 35 und

36 ist über eine Leitung 39 bzw. 40 mit einer Steuerdruckmittelquelle verbunden und weist einen axialverschiebbaren Ventilschieber 41 bzw. 42 auf. Der Ventilschieber 41 steuert die Förderung des Steuerdruckmittels zu dem einen oder anderen von zwei Verstellmotoren 43 bzw. 44. Die Verstellmotoren 43 bzw. 44 sind über Leitungen 45 und 46 mit dem Steuerventil 33 verbunden und schwenken über Verbindungsglieder 45' und 46' die Schrägscheibe 32. Nach Fi g. 2 hat die Schrägscheibe 32 der Verstellpumpe ihre Neutralstellung, in der sie durch in den Verstellmotoren 43 und 44 angeordnete Federn (nicht gezeigt) gehalten wird, so daß der Eintritt von Druckmittel in einen Zylinder ein Neigen der Schrägscheibe in eine Richtung bewirkt und die Zufuhr von Druckmittel zum entgegengesetzten Zylinder ein Neigen der Schrägscheibe in Gegenrichtung bewirkt. Dadurch sind die .Strömiingsrichtung zum Getriebemotor 11 durch die Strömungsleitung 15 oder 16 für Vorlauf- und Rücklaufbetrieb und auch das Verdrängungsvolumen der Getriebepumpe für die Drehzahl des Getriebemntors selektiv einstellbar.

Der Steuerung des Verdrängungsvolumens für die Getriebepumpe ist eine Rückführeinheit 50 zugeordnet, die mit der Schrägscheibe 32 verbundene Zwischenglieder aufweist, die über Federn nachgiebig mit dem Ventilschieber 41 verbunden sind, so daß eine Rückführungsanzeige in bezug auf die Schwenkung der Schrägscheibe 32 und eine Nullstellung für den Ventilschieber 41 erfolgt.

Das Steuerventil 36 des Getriebemotors 11 steuert in gleicher Weise die Druckmittelzufuhr zu zwei Verstellmotoren 51 und 52, die mit dem Steuerventil 36 über Leitungen 53 bzw. 54 verbunden sind. Die Arbeitsweise der Verstellmotoren zum Schwenken der Schrägscheibe 33 des Getriebemotors durch Betätigen eines der Verbindungsglieder 55 oder 56 entspricht dem Schwenken der Schrägscheibe 32 der Getriebepumpe 10.

Die Steuerung für das Verdrängungsvolumen des Getriebemotors umfaßt eine Rückführungseinheit 60. durch die eine Nullstellung des Ventilschiebers 42 aufgrund der Stellung der Schrägscheibe 33 erhalten wird Bei beiden Rückführungseinheiten 50 und 60 ist die Stellung der Schrägscheibe durch die zugeordneten mechanischen Verbindungsglieder angegeben, die über ein Federsystem den Steuerventilschieber gegen die Wirkung eines Steuerdrucks, mit dem der Steuerventilschieber 41 bzw. 42 in noch zu erläuternder Weise beaufschlagt wird, in eine Nullstellung verschieben.

Ein Steuerdruck zum Steuern der Drehzahl beider Hydrogetriebe wird durch eine Steuereinheit 70 (vgl. die F i g. 1 und 2) eingestellt, der Druckmittel von einer Steuerpumpe 71 zugeführt wird, die z.B. vom Antriebsmotor des Fahrzeugs getrieben wird und einen der Motordrehzahl proportionalen Druckmitteldurchsatz hat Die Steuereinheit 70 umfaßt eine Drosselklappe, ein Druckregelventil, ein Leistungssteuerventil und ein Drehzahlregelventil, das eine Höhe des Steuerdrucks einstellt mit dem die Steuerung für die Verdrängungsvolumen der Hydrogetriebe beaufschlagt wird Durch das Drehzahlregelventil, das einen Teil der Steuereinheit 70 bildet wird der vorbestimmte Steuerdruck durch eine Steuerdruckleitung 72 zu einem Richtungsumkehrventil 73, das ausgangsseitig zwei Steuerdruckleitungen 74 und 75 aufweist, gefördert. Das Richtungsumkehrventil 73 kann die Zufuhr des Steuerdruckmittels zu der Steuerdruckleitung 74 oder 75 sperren, so daß die Hydrogetriebe in Neutralstellung stehen, oder es kann das von der Steuereinheit 70 vorgegebene Volumen des Steuerdruckmittels an die Steuerdruckleitung 74 oder 75 weiterleiten in Abhängigkeit von der gewünschten Drehrichtung der Abtriebswellen der Hydrogetriebe bzw. der Gleisketten des Fahrzeugs.

Die Steuerung für das Verdrängungsvolumen eines Hydrogetriebes. d. h. einer Getriebepumpe 10 und eines Getriebemotors 11, wird von zwei Steuerdruckleitun gen versorgt, die je von einer der ausgangsseitigen Steuerdruckleitungen 74 und 75 des Richtungsumkehrventils 73 wegführen. Die Steuerdruckleitung für die erste Drehrichtung des Hydrogetriebes besteht aus den Steuerdruckleitungen 76 und 78, die für die entgegengc setzte Richtung aus den Steuerdruckleitungen 82 und 83. Verbindungsleitungen 80 und 85 verbinden das Steuerventil 35 für das Verdrängungsvolumen der Getriebepumpe mit den Steuerdruckleitungen. Die Verbindungsleitung 80 verläuft auch zu einem Wechselventil 81, das eingangsseitig mit der Verbindungsleitung 86 ebenfalls mit der anderen Steuerdruckleitung 83 verbunden ist. Die Ausgangsleitungen 87' und 88 des Wechselventils werden durch die Druckhöhe gesteuert mit den Verbindungsleitungen 80 und 86 verbunden, und zwar so, daß jeweils die Verbindungsleitung mit dem höchsten Druck mit der Ausgangsleitung 88 verbunden ist. Der Verbindungswechsel erfolgt durch einen im Wechselventil 81 schwimmend gelagerten Steuerschieber 87.

Die Ausgangsleitungen 87' und 88 des Wechselventils führen Steuerdruckmittel zum Steuerventil für das Verdrängungsvolumen des Getriebemotors.

F i g. 2 zeigt das Richtungssteuerventil 73 in Neutralstellung. Zum Vorwärtslauf der Hydrogetriebe wird ein Steuerschieber 89 des Richtungssteuerventils nach oben verschoben, so daß das Steuerdruckmittel durch eine Drossel 90 zu den Steuerdruckleitungen 74 und 76 strömt. Wenn das Lenksteuerventil 77 die gezeigte Lage hat, strömt das Steuerdruckmittel durch die Steuer druckleitung 78 zur Steuerung für das Verdrängungsvo lumen, wodurch die Schrägscheibe 32 in eine Richtung geschwenkt wird die der in Vorlaufrichtung des Getriebes entspricht. Wenn der Steuerdruck über einen die volle Verschiebung der Schrägscheibe 32 bewirken den Wert ansteigt wird die Schrägscheibe 33 des Verstellmotors geschwenkt. Währenddessen ist die Steuerdruckleitung 83 über das Richtungssteuerventil 73 und das Lenksteuerventil 77 mit dem Behälter verbunden. Wenn der Steuerschieber 89 des Wegeven tils nach unten verschoben wird wird das Steuerdruck mittel durch die Drossel 91 zur Steuerdruckleitung 82 gefördert, so daß das Steuerventil 35 über die Verbindungsleitung 80 mit dem Steuerdruck beaufschlagt wird wodurch die Getriebepumpe und dement- sprechend der Getriebemotor 11 in umgekehrter Richtung laufen.

Das Lenksteuerventil 77 hat einen Handgriff 95, der mit dem Lenkventilschieber 96 verbunden ist, so daß der durch einen der Steuerdruckleitungen 76 und 82 zugeführte Steuerdruck durch eine Querverbindung zurück zum Behälter verringerbar ist, wenn der Lenkventilschieber verschoben wird, und bei vollständigem Verschieben des Lenkventilschiebers 96 die Verbindung mit den Steuerdruckleitungen 78 und 83

es umkehrbar ist so daß eine Drehrichtungsumkehr des einen Hydrogetriebes in bezug auf das andere möglich wird Das der Gleiskette 19 zugeordnete Hydrogetriebe ist

in gleicher Weise wie das Hydrogetriebe der Gleiskeite 18 aufgebaut und umfaßt ein Lenksteuerventil 100, das mit zwei Steuerdruckleitungen verbunden ist. Die erste Steuerdruckleitung umfaßt eine mit der Auslaßleitung 74 des Richtungssteuerventils verbundene Steuerdruckleitung 101 mit einer Drossel 102 und eine Steuerdruckleitung 103, die zum Steuerventil DP für das Ve; ifängungsvolumen der Getriebepumpe und zu einem Wechselventil 104 entsprechend dem Wechselventil 81 verläuft. Die zweite Steuerdruckleitung 103 mit einer Drossel 106, die von der ath.gangsscitigen Steuerdruckleitung 75 des Richtungssteuerventils zum Lenksteuerventil 100 verläuft, und einer Steuerdruckleitung 107, die mit dem Steuerventil DP der Getriebepumpe 20 und mit dem Wechselventil 104 verbunden ist. Die Steuerdruckleitungen beider Hydrogetriebe sind über Wechselventile 79 und 84 miteinander verbunden. Aus der vorstehenden Erläuterung ist ersichtlich, daß

Drehzahlregelventil der Steuereinheit 70 und der Betrieb in Neutral-, Vor- oder Rücklaufstellung vom Richtungsumkehrventil 73 bestimmt ist. Ein gemeinsames Steuerdrucksignal wird somit zu einer der Steuerdruckleitungen 74 und 75 gegeben. Wenn die Steuerdruckleitung 74 mit diesem Signal beaufschlagt wird, gelangt es zu den Steuerdruckleitungen 76 und 101, so daß beide Hydrogetriebe mit gleicher Geschwindigkeit in Vorlaufrichtung arbeiten. Für Rückwärtsfahrt gelangt das Steuerdrucksignal über die Steuerdruckleitung 75 zu den Steuerdruckleitungen 82 und 105, so daß beil'= Hydrogetriebe in Rücklaufrichtung mit gleicher Geschwindigkeit arbeiten.

Im Betrieb können zwischen beiden Hydrogetrieben durch Fertigungstoleranzen und Leistungsschwankungen verursachte Ungenauigkeiten in der Spurhaltigkeit auftreten. Um diese auszugleichen, ist eine Gleichlaufregelung in Form von Ventilen vorgesehen, die den Abtriebsseiten der beiden Hydrogetriebe zugeordnet sind. Diese Ventile erfassen Geschwindigkeitsunterschiede zwischen beiden Hydrogetrieben und ändern den Steuerdruck in einer zu einem der Hydrogetriebe führenden Steuerdruckleitung so, daß das entsprechende Steuerventil für das Verdrängungsvolumen verstellt und das zugeordnete Hydrogetriebe auf eine Geschwindigkeit gebracht wird, die mit der Geschwindigkeit des anderen Hydrogetriebes synchron ist.

Nach den F i g. 1, 3 und 4 umfaßt die Gleichlaufregelung einen Drehschieber 110 mit zwei ineinander gefügten, relativ gegeneinander drehbaren Ventilkörpern 111 und 112. Der äußere Ventilkörper 111 ist über einen Wellenansatz 115 direkt oder indirekt mit dem Getriebemotor 11 und der Gleiskette 18 des einen Hydrogetriebes verbunden und läuft mit gleicher oder proportionaler Drehzahl zur Gleiskette 18 um. Der innere Ventilkörper 112 wird mit gleicher oder proportionaler Drehzahl vom Getriebemotor 21 über einen Wellenansatz 116 und eine Rutschkupplung 117 angetrieben, so daß der innere Ventilkörper 112 und der Wellenansatz 116 relativ zueinander beweglich sind.

Der Drehschieber gemäß den F i g. 5 bis 7 weist ein Gehäuse 120 mit einer beidendig offenen Bohrung auf, in der die Ventilkörper 111 und 112 drehbar angeordnet sind Die Wellensätze 115 und 116 sind durch Bohrungen von Schraubstopfen 121 und 122 nach außen geführt

Das Gehäuse 120 hat zwei Einlaßöffnungen 125 und 126, die über zwei Leitunger. Ϊ30 und 131 mit den Wechselventilen 84 bzw. 79 verbunden sind. Ferner ist der Drehschieber an den Behälter S über einen Ablauf 135 angeschlossen.

Jedes Wechselventil 79 und 84 verbindet die beiden Steuerdruckkreise der Hydrogetriebe. Das Wechselventil 79 sitzt zwischen den Steuerdruckleitungen 78 und

107. Die Steuerdruckleitung 78 führt einen Steuerdruck, wenn das den Getriebemotor 11 aufweisende Hydrogetriebe in Vorlaufrichtung läuft, während die Steuerdruckleitung 107 Steuerdruck führt, wenn der Getriebemotor 21 des anderen Hydrogetriebes in Rücklauf rieh-

to tung läuft. Das Wechselventil 84 sitzt zwischen den Steuerdruckleitungen 83 und 103. Jedes Wechselventil 79 und 84 ist ein doppeltwirkendes Sperrventil, das einen Durchstrom von einer der Steuerdruckleitungen zur anderen verhindert, aber eine Strömungsverbindung von der einen oder der anderen Steuerdruckleitung zum Drehschieber HO aufrechterhält. Nach Fig. 1 weist das Wechselventil 79 eine Kugel 140 auf, die die Steuerdruckleitung 107 sperrt und Steuerdruck über die

ιΐΓ,-h dat ^tpuprririirirlpillinir Hl 7lir

Drehschiebers 110 führt, wenn an der Steuerdruckleitung 78 der Steuerdruck anliegt. Im Vorlaufbetrieb wirkt der Steuerdruck in der Steuerdruckleitung 103 auf eine Kugel 141 des anderen Wechselventils 84, die die Steuerdruckleitung 83 sperrt und die Verbindung über die Steuerdruckleitung 130 mit der Einlaßöffnung 125 des Drehschiebers 110 offen hält. Mit diesen Wechselventilen 79 und 84 kann der Drehschieber 110 einen Steuerdruck für die Gleichlaufregelung im Vorlauf ebenso wie im Rücklauf der Hydrogetriebe verändern.

JO Die relativ zueinander verdrehbaren Ventilkörper 111 und 112 haben Öffnungen, die die Strömungsverbindung zwischen der einen oder anderen Steuerdruckleitung 130 bzw. «31 zum Ablauf 135 in den Behälter S steuern. Der äußere Ventilkörper Ul weist zwei äußere Umfangsnuten 150 und 151 auf, die mit den Einlaßöffnungen 125 bzw. 126 im Gehäuse 120 fluchten und über axial beabstandete Steuerbohrungen 152 bzw. 153 mit dem Inneren des Ventilkörpers 111 verbunden sind. Die beiden Steuerbohrungen 152 und 153 liegen in einer Achsebene des Drehschiebers. Für einen hohen Druckmitteldurchfluß durch den Drehschieber 110 sind in den Umfangsnuten 150 und 151 des Ventilkörpers 111 zwei weitere Steuerbohrungen 154 und 155 ausgebildet und komplementär zu den Steuerbohrungen 152 und 153 angeordnet. Zwei weitere Steuerbohrungen 156 und 157 verbinden das Innere des äußeren Ventilkörpers 111 über eine äußere Umfangsnut 158 mit dem Ablauf 135.

Der innere Ventilkörper 112 weist zwei Steuerbohrungen 160 und 161 auf, die so klein sind, daß nur eine gedrosselte Strömung möglich ist. Die Steuerbohrungen 160 und 161 liegen entsprechend den Steuerbohrungen 152 und 153 des äußeren Ventilkörpers 111 axial nebeneinander, so daß Radialebenen des Drehschiebers die Steuerbohrungen beider Ventilkörper durchsetzen.

Die Steuerbohrungen 160 und 161 liegen je auf einer Seite der die äußeren Steuerbohrungen 152 und 153 durchsetzenden Axialebene (vgl. Fig.3). Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 1 —7 ist die Lage der Steuerbohrungen der beiden Ventilkörper des Dreh- Schiebers entsprechend F i g. 3, wenn die Abtriebsdreh zahlen der Hydrogetriebe und damit die Drehzahlen der Antriebsglieder synchronisiert sind. Wenn bei einer den Pfeilen in Fig.3 entsprechenden Umlaufrichtung der Hydrogetriebe eine Abweichung von der Spurhaltigkeit und eine Drehzahlerhöhung des Getriebemotors 11 auftritt, verdreht sich der äußere Ventilkörper 111 relativ zum inneren Ventilkörper 112 nach vom und bringt die Steuerbohrung 153 allmählich zunehmende

Verbindung mit der Drosselbohrung 161 des inneren Ventilkörpers 112. Dadurch wird der Steuerdruck in der Steuerdruckleitung 78 verringert, so daß auch die Drehzahl des Getriebemotors 11 sinkt. Der Steuerdruck wird durch die Strömungsverbindung der Steuerdruckleitungen 78 und 131 über das Wechselventil 79 und die Steuerbohrungen im Drehschieber 110 zu dem Behälter 5 verringert. Die Verbindung mit dem Behälter durch den Drehschieber wird durch zwei Steuerbohrungen 170 im inneren Ventilkörper 112 vervollständigt, die mit den Steuerbohrungen 156 und 157 des äußeren Ventilkörpers 111, die wiederum mit der Ablaufbohrung 135 verbunden sind, in Verbindung stehen. Die Bogenlänge dieser Steuerbohrungen 170, 156 und 157 reicht aus, um über eine erhebliche Verdrehung des einen Ventilkörpers gegen den anderen eine Strömungsverbindung aufrechtzuerhalten. Infolgedessen besteht in allen Einstellpositionen der Ventilkörper zueinander eine Verbindung vom Inneren des inneren Ventilkörpers 112 zum Behälter 5.

Wenn die Drehzahl des Getriebemotors 21 gegenüber der des Getriebemotors 11 zunimmt, ergibt sich ein Vorlauf des inneren Ventilkörpers 112 relativ zum äußeren Ventilkörper 111, so daß die Drosselbohrung 160 mit der Steuerbohrung 152 des äußeren Ventilkörpers 111 verbunden wird, wodurch der in der Steuerdruckleitung zu dem den Getriebemotor 21 aufweisenden Hydrogetriebe herrschende Steuerdruck verringert wird, und zwar in der Steuerdruckleitung 103, die über das Wechselventil 84 mit der Steuerdruckleitung 130 verbunden ist. Der Steuerdruck wird verstellt, bis die Geschwindigkeiten beider Hydrogetriebe wieder synchronisiert sind.

Wenn die Hydrogetriebe im Rückwärtsgang arbeiten, führen die Steuerdruckleitungen 83 und 107 Steuerdruck, durch den die Wechselventile 79 und 84 entgegengesetzt zu den Stellungen nach Fig. I verschoben sind und diese Steuerdruckleitungen mit den Steuerdruckleitungen 130 und 131 zum Drehschieber 110 verbunden sind. Wenn eine Geschwindigkeitsungleichheit auftritt, erfolgt die gleiche Relativbewegung der Ventilkörper, um die Steuerbohrungen der Ventilkörper in Strömungsverbindung mit dem Behälter zu bringen und den Steuerdruck in einer der Steuerdruckleitungen in geeigneter Weise so zu verringern, daß die Hydrogetriebe wieder synchron laufen.

Um den Drehschieberaufbau zu vereinfachen, ist die Bewegung des einen Ventilkörpers relativ zum anderen durch einen Stift 180 begrenzt, der vom äußeren Ventilkörper 111 getragen wird und sich in eine Ausnehmung an einem Ende des inneren Ventilkörpers 112 erstreckt. Nach Fig.6 hat die Ausnehmung eine ebene Fläche 181, die nach einem bestimmten Maß an Relativbewegung des einen Ventilkörpers zum anderen in jeder Richtung mit dem Stift 180 in Kontakt gelangt und jede weitere Relativbewegung begrenzt Die Rutschkupplung 117 hegrenzt die Drehkraft mit der die drehbaren Ventilkörper beaufschlagt werden.

Beim normalen Vorlauf- oder Rücklaufbetrieb herrscht in einer Druckmittelleitung jeder der Steuereinheiten für das Verdrängungsvolumen ein Steuerdruck, wobei jedoch durch die Leitungen keine Strömung erfoigt Dieser Steuerdruck hält die Kugeln 140 und 141 der Wechselventile in ihren Stellungen, in denen die Strömung durch die Verbindungsstelle am Zusammenschluß der DruckrnitteUcitungen gesperrt ist Wenn die Hydrogetriebe sich außer Synchronisation bewegen, wird die Gleichlaufregelung eingeschaltet und ändert den Steuerdruck in einer der Leitungen, wobei anfänglich an dir Teilöffnung zwischen den Steuerbohrungen beider Ventilkörper eine Dosierung und dann ein volles öffnen mit weiterer Berichtigung erfolgt, und zu diesem Zeitpunkt wirkt eine Steuerbohrung des inneren Ventilkörpers als Strömungsdrossel. Der höchste Druckabfall in den Steuer kleitungen und somit die höchstmögliche Berichtigung durch die Gleichlaufregelung ist bestimmt durch das Zusammen-

ίο wirken der Durchflußöffnungen in den Steuerdruckleitungen und Strömungsdrosseln, die durch die Steuerbohrungen 160 und 161 im inneren Ventilkörper gebildet sind. Insbesondere ist im Vorlaufbetrieb der größte Druckabfall in den Steuerdruckleitungen 78 und 103 durch die Kombination der Drosseln 90 und 102 in den Steuerdruckleitungen und der Drosselbohrungen im inneren Ventilkörper bestimmt. Letztere sind ebenso wie die Drosseln 91 und 106 in den anderen beiden Sieuerdruckleitungen etwas kleiner als die Durchflußöffnungen der Drosseln 90 und 102, so daß der größte Druckabfall z. B. bei 10% des Soll-Steuerdrucks liegt.

Eine wesentliche Eigenschaft der Gleichlaufregelung besteht im Zusammenwirken mit der Lenksteuerung, die durch die Lenksteuerventile 77 und 100 erfolgt. Der Betrieb eines Lenksteuerventils unterbindet nicht den Betrieb der Spursteuerung während des Lenkens. Wenn das Fahrzeug vorwärtsfährt, wobei der Drehschieber entsprechend Fig. 3 positioniert ist, und der Bediener das Lenkventil 77 betätigt, um den Steuerdruck in der Steuerdruckleitung 78 zu verringern, bewirkt dies ein Verlangsamen des Getriebemotors 11, wodurch der Drehschieber der Gleichlaufregelung eine Berichtigungsbewegung ausführt und den Druck in der den Abschnitt 103 aufweisenden Druckmittelleitung senkt, so daß auch der andere Getriebemotor 21 gebremst wird. Die Berichtigung wird fortgesetzt, bis der Stift 180 die ebene Fläche 181 berührt und die Rutschkupplung 117 einen Schlupf erlaubt. Eine weitere Drehzahlverringerung des Getriebemotors 11 aufgrund eines Abfalls des Steuerdrucks, der durch die Verschiebung des Lenksteuerventils eingestellt wurde, hat ein Drehen oder Schwenken des Fahrzeugs zur Folge. Das gleiche geschieht, wenn das Lenksteuerventil 100 betätigt wird. Bei dieser Steuerung erfolgt ein allmähliches und

proportioniertes Überlagern der Gleichlaufregelung und nicht ein sofortiges Abschalten einer gerade betätigten Gleichlaufregelung.

Bei der Gleichlaufregelung nach den Fig. 1—7 erfolgt die Synchronisierwirkung durch einen Abfall des

so Steuerdrucks für das Hydrogetriebe, das mit höherer Geschwindigkeit als das andere Hydrogetriebe arbeitet. Es ist auch möglich, einen Steuerdruckanstieg durch die Gleichlaufregelung zu erhalten, wobei der Unterschied im Aufbau des Drehschiebers besteht Ein Drehschieber 110' für ein mit Druckanstieg arbeitendes System ist in Fig.8 gezeigt Der Drehschieber nach F i g. 8 unterscheidet sich von demjenigen nach F i g. 3 nur insoweit, als die beiden Steuerbohrungen 160' und 161' des inneren Ventilkörpers näher an einer Ebene liegen, die die Drehachse des Drehschiebers enthält und mittig durch die Steuerbohrungen 152', 153' und 156' des äußeren Ventilkörpers Hl' verläuft Wenn beide Hydrogetriebe mit gleicher Geschwindigkeit laufen, stehen die Steuerbohrungen 160' und 161' in Strömungsverbindung mit den Steuerbohrungen des äußeren Ventükörpers, so daß die Steuerdrücke in den Steuerdruckleitungen beide um den gleichen voreingestellten Betrag verringert werden, z. B. um 10%. Wenn

die Geschwindigkeiten der Hydrogetriebe nicht mehr synchron sind, wird eine der Steuerbohrungen 160' oder 16Γ relsiiv zu den Steuerbohrungen des äußeren Ventilkörpers geschlossen, so daß ein Steuerdruck in einer Steuerdruckleitung für ein Hydrogetriebe ansteigt, wodurch dessen Geschwindigkeit erhöht wird und beide Hydrogetriebe wieder synchronisiert werden. Wenn z. B. im Vorlaufbetrieb nach Fig. I der Getriebemotor 21 und die Gleiskette 19 eine Drehzahlsteigerung erfahren, erfolgt ein Vorlauf des inneren Ventilkörpers in bezug auf den äußeren Ventilkörper aufgrund der Umlaufrichtung (vgl. den Pfeil in Fig.8), so daß die Steuerbohrung 16Γ aus ihrer völligen Verbindung mit der Steuerbohrung 153' verschoben wird, um den vollen Druck der Steuerdruckleitung 78 und damit die Abtriebsdrehzahl des Getriebemotors It zu erhöhen und die Hydrogetriebe zu synchronisieren. Während dieses Vorlaufens des inneren Ventilkörpers erfolgt keine Änderung des Steuerdrucks in der Steuerdruckleitung für die Steuerung des Verdrängungsvolumens des die Getriebepumpe 20 und den Getriebemotor 21 aufweisenden iHydrogetriebes, da die Steuerbohrung 160' in voller Verbindung mit der Steuerbohrung 152' bleibt. Gleiches gilt für die Drehzahländerung, wenn die Drehzahl des Getriebemotors 11 zunimmt und die Hydrogetriebe in umgekehrter Richtung umlaufen.

Bei dem mit Druckanstieg arbeitenden Steuersystem erfolgt während der Berichtigung keine Verlangsamung der Hydrogetriebe und damit des durch sie getriebenen Fahrzeugs, es kann sogar eint geringe Geschwindig- JO keitsteigerung des Fahrzeugs erfoigen.

Das dritte Ausführungsbeispiel nach F i g. 9 entspricht demjenigen nach Fig. 1, wobei jedoch weitere Drosselglieder in den Steuerdruckleitungen für die Verdrängungssteuereinheiten vorgesehen sind.

Die Drosseln 90,91, 102 und 106 in den Steuerdruckleitungen sind so gewählt, daß geeignete Lenkeigenschaften für die beiden Hydrogetriebe erhalten werden, und in der Praxis können sie verschieden groß sein. Dabei kann es geschehen, daß nicht in sämtlichen Steuerdruckleitungen der gleiche maximale Berichtigungs-Druckabfall aufgrund der Betätigung des Drehschiebers auftritt. Um den gleichen maximalen Berichtigungs-Druckabfall in allen Steuerdruckleitungen sicherzustellen, ist in jede Leitung vor den Wechselventilen 79 und 84 eine zusätzliche Drossel eingeschaltet. Nach Fig.9 sind in der Steuerdruckleitung 78 eine Drossel 200, in der Leitung 83 eine Drossel 201, in der Leitung 107 eine Drossel 202 und in der Leitung 103 eine Drossel 203 eingeschaltet. Diese Drosseln können so ausgelegt sein, daß eine gleiche maximale Druckberichtigung in allen Steuerdruckleitungen bei Betätigung des Drehschiebers erhalten wird. Durch diesen Aufbau wird auch die Herstellung des Drehschiebers vereinfacht, da die Größe und die Fertigungstoleranzen der Steuerbohrungen 160 und 161 des inneren Ventilkörpers, die als Drosseln wirken, erhöht werden können.

Eine weitere, allerdings nicht gezeigte Möglichkeit für das Antriebssystem und die Gleichlaufregelung besteht darin, daß die Ablaufbohrung 135 des Drehschiebers mit der Ablaufseite der Steuerventile DM verbunden ist. Wie bereits erwähnt, erfolgt die Beaufschlagung mit Steuerdruck immer an einem Ende des Steuerventils 36 des Getriebemotors 11, und die Leitung 87' führt Steuerdruckmittel zum Behälter zurück. Die Ablaufbohrung 135 des Drehschiebers wi>re dann in die Leitung 87' eingeschaltet. Diese Verbindung könnte zwei in den Systemen nach den Fig. 1—8 nicht vorgesehene Auswirkungen haben. Immer, wenn der durch das Drehzahlregelventil der Steuereinheit 70 eingestellte Druck Null ist, bleibt der Druck an den Einlaßöffnungen und der Ablaufbohrung des Drehschiebers auf Nullausgleich und vermeidet jeden an den Steuerbohrungen des Drehschiebers etwa auftretenden geringen Druckunterschied, der ein Kriechen oder Verschieben zur Folge haben könnte, wenn die Ablaufbohrung 135 in andere Stellen des Systems eingeschaltet wäre. Da außerdem die Lenkfunktion durch Betätigung des Lenksteuerventils 77 oder des Lenksteuerventils 100 erfolgt, würde der Druckabfall am Drehschieber bei der Ausführungsform nach Fig. 1—7 und Fig. 8 zu Null werden, wodurch die Auswirkung der Gleichlaufregelung während Schwenkbewegungen verringert würde.

Die Gleichlaufregelung ist zwar unter besonderer Bezugnahme auf ein Spursteuerung zweier gekoppelter Hydrogetriebe in einem Fahrzeug erläutert worden, es ist jedoch offensichtlich, daß sie allgemein zum Synchronisieren der Abtriebsleistung von zwei Hydrogetrieben nutzbar und somit im weitesten Sinn als Synchronsteuerkreis einsetzbar ist.

Wenn zwei Hydrogetriebe zum Antrieb eines Fahrzeugs zusammen mit der Gleichlaufregelung verwendet werden, können die Ausgangsleistu : jen der beiden Hydrogetriebe zum Treiben von Gleisketten oder Rädern auf gegenüberliegenden Seiten eines Fahrzeugs oder zum Treiben von Vorder- und Hinterrädern auf einer Seite eines Fahrzeugs, z. B. eines Gelenkfahrzeugs, benut/.t werden.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 Patentansprüche:

1. Gleichlaufregelung für den Antrieb eines Fahrzeuges mit zwei Hydrogetrieben, deren hydraulischer Steuerkreis ein Drehzahlsteuerventil zum gemeinsamen Verstellen der Drehzahlen und ein Richtungsumkehrventil zum gleichzeitigen Umkehren der Drehrichtung beider Hydrogetriebe sowie je ein Lenksteuerventil für jedes der Hydrogetriebe aufweist und in den ein als Gleichlaufregler dienender Drehschieber eingeschaltet ist, dessen beide ineinander angeordneten und in durch Anschläge vorgegebenen Grenzen gegeneinander verdrehbaren Ventilkörper mit je einer der beiden Getriebeabtriebswellen gekoppelt sind und einander zugeordnete Steuerbohrungen aufweisen, wobei beim Auftreten von Drehzahlunterschieden zwischen beiden Hydrogetrieben die beiden Drehschieber gegeneinander verstellt und die auf die Verstellmotoren der beiden Hydrogetriebe einwirkenden Öfücke ausgeglichen werden, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Steuerkreis stromab des Richtungsumkehrventils (73) vor den beiden Lenksteuerventilen (77 und 100) für jedes Hydrogetriebe (10, 11 bzw. 20, 21) je eine Steuerdruckleitung (78, 83 bzw. 103, 107) für jede Getriebedrehrichtung aufweist, daß diese Steuerdruckleitungen über die verstellbare Drosselventile darstellenden Steuerbohrungen (152 bis 161) des Drehschiebers (110) mit dem Rücklaufbehälter (S) verbunden sind und daß die Steuerdruckleitungen stromab dt. Lenksteuerventile (77 und 100) über Verbindungsleitungen (80 vnd 86) zu mindestens einem Steuerventil (35 bzw. 36) für das Verdrängungsvolumen des zugeordneten Hydrogetriebes führen, welches die Beaufschlagung dieses Hydrogetriebes mit einem gesonderten Druckmittel steuert.

2. Gleichlaufregelung nach Anspruch t, dadurch gekennzeichnet, daß bei Gleichlauf der Hydrogetriebe beide Lenksteuerventile (77 und 100) über eine ihrer Steuerdruckleitungen (78; 83 bzw. 103; 107) und die Steuerbohrungen (152'; 153' und 106'; 161') in den beiden Ventilkörpern (Ut' und 112') des Drehschiebers (HO') mit dem Rücklaufbehälter (S) verbunden sind, wobei die Steuerbohrungen (160'; 161') in mindestens einem der Ventilkörper (112') als Drosseln ausgebildet sind und bei Gleichlauf einen vorbestimmten Druckabfall in beiden Steuerdruckleitungen (78 bzw. 83 und 103 bzw. 107) und bei Ungleichlauf einen Druckanstieg in der dem nachlaufenden Hydrogetriebe zugeordneten Steuerdruckleitung bewirken.

3. Gleichlaufregelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Gleichlauf der Hydrogetriebe die Strömungsverbindung von den Lenksteuerventilen (77 und 100) zum Rücklaufbehälter (S) durch entsprechende Stellung der Steuerbohrungen (152 und 160 bzw. 133 und 161) in den Ventilkörpern (111 und 112) gesperrt ist und daß bei Ungleichlauf in der dem vorlaufenden Hydrogetriebe zugeordneten Steuerdruckleitung ein Druckabfall durch eine gedrosselte Strömungsverbindung der Steuerbohrungen (152 und 160 bzw. 153 und 161) beider Ventilkörper (111 und 112) erfolgt, wobei die Steuerbohrungen (160 und 161) in mindestens einem der Ventilkörper (112) als Drosseln ausgebildet sind.

4. Gleichlaufregelung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur gleichen Maximaldruckberichtigung in jeder Steuerdruckleitung vor der jeweiligen Einlaßöffnung (125; 126) des Drehschiebers (HO) eine Drossel (200 bis 203) angeordnet ist

5. Gleichlaufregelung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelachsen der beiden radialen Steuerbohrungen (152 und 153; 152' und 153') des äußeren Ventilkörpers (111; 11Γ) in einer axialen Ebene

ίο liegen und daß die Mittelachsen der beiden zugeordneten Steuerbohrungen (160 und 161; 160' und 161') des innneren Ventilkörpers (112; 112') bei Gleichlauf an je einer Seite dieser axialen Ebene angeordnet sind.

6. Gleichlaufregelung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Steuerdruckleitungen (83 und 103 bzw. 78 und 107) stromab der Lenksteuerventile (77 und 100) zwei beidseitig wirkende Wechselvcntile (79 und 84) eingeschaltet sind, an denen jeweils eine zum

Drehschieber (110) führende Steuerdruckleitung

(!30; 131) so angeschlossen ist, daß sie ständig mit dem Steuerdruck beaufschlagt wird.

7. Gleichlaufregelung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder der Steuerdruckleitungen (78; 83; 103; 107) stromauf der Wechselventile (79 und 84) gleich ausgebildete Drosseln (200 bis 203) vorgesehen sind.