DE2817111A1

DE2817111A1 - Regler und regelsystem zur steuerung eines hydraulischen getriebes

Info

Publication number: DE2817111A1
Application number: DE19782817111
Authority: DE
Inventors: Victor N Benson
Original assignee: Sundstrand Corp
Current assignee: Sundstrand Corp
Priority date: 1977-05-23
Filing date: 1978-04-19
Publication date: 1978-12-07
Also published as: CA1084362A; IL54716A; SU917714A3; GB1601488A; FR2392293A1; IL54716A0; JPH0115886B2; JPS53146070A; FR2392293B1; US4164235A

Description

Sundstrand Corporation
4751 Harrison Avenue
Rockfordj Illinois 61101 (V.St.A.)

Regler und Regelsystem zur Steuerung eines hydraulischen

Getriebes·

Die Erfindung betrifft Regler und Regelsysteme zur Steuerung von hydraulischen Getrieben in Antrieben mit konstanter Drehzahl.

Der repräsentative Stand der Technik enthält die US-PS 3 370 600.

Regler von der in dieser Patentschrift angegebenen Art wurden kommerziell mit großem Erfolg verwendet in Verbindung mit der Steuerung von hydraulischen Getrieben zur Erzielung eines Antriebszustands mit konstanter Drehzahl. Bei der Verwendung derartiger Regler ist es erwünscht, daß zwei allgemeine Zustände erfüllt werden. Der erste Zustand findet beim Anfahren statt. Hierbei ist es erwünscht, daß der Regler das Getriebe so leitet, daß es vom vollen ünterantriebszustand (Kriechgang) zu einem vollen Überantriebszustand (Schnellgang) bei einer möglichst niedrigen Eingangsdrehzahl wechselt, und zwar normalerweise durch Leiten von unter Druck stehendem hydraulischen Druckmittel zu einem Steuerzylinder für die Taumelscheibe eines typischen hydraulischen Getriebes.

Der zweite Zustand ist das Abstellen des Systems, d.h. das Leiten des Getriebes in der Weise, daß es sich von irgendeinem Zustand zu einem vollen Ünterantriebszustand verstellt, wenn der Regler eine Drehzahl mißt, die gleich oder kleiner als irgendein gegebener ünterdrehzahlwert ist.

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Es sei hervorgehoben, daß in beiden Fällen ein Unterdrehzahlzustand vorliegt, wobei aber entgegengesetzte Ergebnisse erwünscht sind, d.h. eine Verstellung von einem Unterantriebszustand zu einem uberantriebszustand im ersten Fall und einer Verstellung von einem uberantriebszustand zu einem uberantriebszustand im zweiten Fall. Bei den bisherigen Vorrichtungen treten diese Verstellungen in typischer Weise fast bei denselben Drehzahlen auf. In der genannten US-Patentschrift hindert z.B. eine Ausfällsicherungsfeder das Regelventil, das die Verstellung des Getriebes steuert, an einer anfänglichen Bewegung während des Anfahrens bis eine gegebene Eingangsdrehzahl erreicht ist. Diese gegebene Drehzahl wird durch die Last der Feder eingestellt und liegt normalerweise in einem Kraftbereich von 0,09 bis etwa 0,18 kg. Sogar bei solch geringen Belastungen tritt im üblichen System die Reglersteuerung des Konstantdrehzahlantriebs nicht auf bis dieser etwa 2000 U/min erreicht hat. Gleichzeitig sind solche Belastungen ausreichend gering und erfordern eine ziemlich starke Verzögerung des Reglers zur Überwindung der von den Fliehgewichten und der Viskosität erzeugten Kräften, bevor ein Abstellen eintritt.

Während im Handel erhältliche Regler ihre Funktionen gut ausführten, bestand ein Kompromiß in der Wahl der Drehzahl, bei der die Verstellung auftreten soll, so daß die tatsächliche Anfahrdrehzahl größer sein kann als eine niedrigere Drehzahl, bei der ein minimaler Stoß am Getriebe während der Verstellung auftritt, wobei diese tatsächliche Anfahrdrehzahl gewählt wird zur Ermöglichung der Abschaltfunktion. Um übermäßig hohe Beschleunigungsstöße am System während des Anfahrens zu verhindern, kann gleichzeitig der AbstelIvorgang nicht mit einer so hohen Geschwindigkeit, wie gewünscht, eingeleitet werden.

Hauptziel der Erfindung ist die Schaffung eines neuen und verbesserten Fliehkraftreglers, der insbesondere die Anfahr- und

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Abstellfunktionen so trennt, daß das Abstellen bei einer wesentlich höheren Drehzahl als der Drehzahl auftritt, bei der das Anfahren auftritt. Ziel der Erfindung ist insbesondere die Schaffung eines Reglers, bei dem die Steuerung durch hydraulische Mittel erfolgt, die eine mehr oder weniger zwangsläufige Verstellung insbesondere beim Abstellvorgang erzeugen als die bisherige Ausfallsicherungsfeder.

Dies wird bei einer beispielsweisen Ausführungsform der Erfindung durch eine Konstruktion mit einem Gehäuse erzielt, das eine darin drehbare Fliehgewichtanordnung aufweist. Ein axial bewegbares Steuerventil für ein hydraulisches Getriebe ist im Gehäuse angeordnet und ist mit der Fliehgewichtanordnung verbunden zur axialen Bewegung in einer Richtung im Gehäuse in Abhängigkeit von der Drehung der Fliehgewichtanordnung. Eine Feder spannt das Ventil axial vor zur axialen Bewegung in der anderen Richtung, während eine Einrichtung zur Messung eines ünterdrehzahlzustands vorgesehen ist. Die Konstruktion ist durch eine hydraulische Einrichtung vervollständigt, die auf die Meßeinrichtung und die Messung eines ünterdrehzahlzustands anspricht, der kleiner als eine gegebene Größe ist zur axialen Verschiebung des Ventils in einer Richtung, woraus sich eine Abstellung irgendeines Getriebes ergibt, mit dem der Regler verbunden ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält die hydraulische Einrichtung Differenzkolbenflächen am Ventil, so daß, wenn unter Druck stehendes hydraulisches Druckmittel die Differenzkolbenflächen beaufschlagt, das Ventil in eine Stellung bewegt und in dieser Stellung gehalten wird, die eine Abstellung des Getriebes erfordert und aufrechterhält.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der Regler eine Getriebesteueröffnung im Gehäuse, die in Druckmittelverbindung mit dem hydraulischen Getriebe stehen kann zur Lieferung eines

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hydraulischen Drehzahlsteuersignals hierzu. Ebenfalls vorgesehen ist eine Zufuhröffnung, die mit einer Quelle für unter Druck stehendes hydraulisches Druckmittel verbunden werden kann. Im Gehäuse ist eine Ladeöffnung angeordnet, die mit einem Steuerventil verbunden werden kann zur selektiven Verbindung mit der Quelle für hydraulisches Druckmittel, während eine Steuerventilsteueröffnung mit dem Steuerventil verbunden werden kann zur Lieferung eines hydraulischen Signals hierzu, damit das Steuerventil die Ladeöffnung mit der Quelle verbindet. Das Getriebesteuerventil ist im Gehäuse bewegbar zur Steuerung der Druckmittelverbindung zwischen der Zufuhröffnung und den beiden Steueröffnungen. Die Differenzkolbenflächen sind so mit der Ladeöffnung verbunden, daß, wenn das Steuerventil so positioniert ist, daß eine Verbindung der Ladeöffnung mit der Quelle bei Auftreten eines Unterdrehzahlzustands hergestellt wird, das Getriebe so ausgerichtet wird, daß es es abschaltet, und so ausgerichtet wird, daß es sich in eine volle Unterdrehzahlstellung bewegt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das genannte Steuerventil erste und zweite paarweise angeordnete druckabhängige Flächen und eine entgegengesetzt angeordnete druckabhängige dritte Fläche. Der Flächeninhalt der ersten Fläche ist kleiner als der Flächeninhalt der dritten Fläche, die ihrerseits kleiner als die kombinierten Flächeninhalte der ersten und zweiten Flächen sind. Eine erste Öffnung ist mit einer hydraulischen Druckmittelquelle verbunden, während eine zweite Öffnung in Druckmittelverbindung mit der Steuerventilsteueröffnung des Reglers steht. Eine dritte Öffnung ist mit der Ladeöffnung verbunden, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß während des Anfahrens die erste und die zweite Fläche mit unter Druck stehendem Druckmittel beaufschlagt werden, wodurch das Ventil eine Stellung einhält, die die Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Öffnung unterbricht. Wenn eine normale Betriebsdrehzahl erreicht ist, bewirkt das Getriebesteuerventil in Abhängigkeit von seiner Be-

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wegung im Gehäuse, die ihrerseits von der Drehung der Fliehgewichte abhängt, daß der Zufuhrdruck zur dritten Fläche auf einen Steuerdruck herabgesetzt wird mit der Folge, daß das Steuerventil öffnet, um unter Zufuhrdruck stehendes Druckmittel zur Ladeöffnung zu leiten. Dies ergibt, daß der Zufuhrdruck ebenfalls auf die erste und die zweite Fläche wirkt und das Ventil offen hält. Sollte ein Unterdrehzahlzustand eingeleitet werden, so verschiebt sich das Getriebesteuerventil im Ventilgehäuse und ermöglicht eine Ausübung des Zufuhrdrucks an den Differenzkolbenflächen zur Abstellung des Systems.

Weitere Ziele und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Darin zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt eines Reglers und eines Steuerventils nach der Erfindung;

Fig. 2 einen vergrößerten Teilschnitt ähnlich Fig. 1 mit einer Darstellung der Teile in einem Zustand, bei dem die Getriebedrehzahl auf ihre normale Arbeitsdrehzahl erhöht wird;

Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt ähnlich Fig. 2 mit einer Darstellung der Stellung der Teile im normalen Betrieb.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Reglers nach der Erfindung mit einem Antriebszahnrad 10, einem insgesamt mit 12 bezeichneten hydraulischen Ventil, einer insgesamt mit 14 bezeichneten Fliehgewichtanordnung und einer insgesamt mit 16 bezeichneten elektromagnetischen Trimmanordnung, die nicht Bestandteil der Erfindung ist.

Bekanntlich kann das Zahnrad 10 mit dem Ausgang des Getriebes verbunden werden zur Messung von dessen Ausgangsdrehzahl, vgl. die US-PS 2 931 177. Eine Haltemutter 20 und ein Bolzen 22

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befestigen das Zahnrad 10 an einer sich drehenden Hülse 24, die ein Ventilglied ist, das in einer Bohrung 26 des Gehäuses 28 des Reglers gelagert ist.

Das obere Ende der Hülse 24 ist zylindrisch und hohl, was bei 30 gezeigt ist, und nimmt innen gegenüberliegende Fliehgewichte 32 zur Drehung um Achsen 34 auf. Die Art dieses Einbaus ist aus der US-PS 3 370 600 ersichtlich.

Beide Fliehgewichte 32 haben radial einwärts gerichtete Arme 36, die den inneren Laufring eines Drucklagers 38 ergreifen, das an der Unterseite eines erweiterten Endes 40 eines in der Hülse 24 aufgenommenen Steuerschiebers 42 befestigt ist» Der Außenring des Drucklagers 38 ist in einem nach unten offenen Ring 44 verschiebbar, der von einer Schraubenfeder 46 abwärts gedrückt wird. Das obere Ende der Schraubenfeder 46 ist in einem einstellbaren Anschlag 48 aufgenommen, vgl. die US-PS 3 370 600, wodurch die auf den Ring 44 nach unten ausgeübte Kraft 44 von Hand eingestellt werden kann.

Ein rohrförmiger Anschlag 50 weist ein verdicktes unteres Ende 52 auf, das in einer Ausnehmung 54 im oberen Ende des Rings 44 angeordnet ist. Das verdickte untere Ende 52 dient zur Begrenzung der Abwärtsbewegung des Rings 44. Der Anschlag 50 ist rohrförmig und enthält eine öffnung 56, an der hydraulisches Druckmittel vom Innenraum des Gehäuses 28 in den Anschlag 50 eindringen kann und zum Innenraum des Rings 44 geleitet wird.

Der Steuerschieber 42 enthält einen oberen Mündungsbund 60, einen zwischenliegenden Unterdrehzahlbund 62, einen Ablaßbund 64 und einen Endbund 66. Der Durchmesser des Mündungsbunds 60 ist etwas kleiner als derjenige der übrigen Bunde bis 66. Folglich hat die radiale oder Seitenfläche 68 des

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Mündungsbunds 6O einen kleineren Flächeninhalt als die radiale oder Seitenfläche 70 des Unterdrehzahlbunds 62, der sie gegenüberliegt. Somit bilden die Flächen 68 und 70 Differenzkolbenflächen, die,wie folgt, verwendet werden.

Im Gehäuse ist eine Anzahl von öffnungen vorgesehen, die sich durch die Hülse 24 erstrecken und an deren Innenseite angrenzend an den Ventilschieber 42 münden. Eine erste Öffnung ist eine Zufuhröffnung 80, die mit einer Zufuhr von unter Druck stehendem hydraulischen Druckmittel verbunden werden kann. Eine an die Zufuhröffnung angrenzende öffnung 82 wirkt als Steuerventilsteueröffnung und ist mit einem insgesamt mit 84 bezeichneten Steuerventil verbunden, das im folgenden im einzelnen beschrieben wird.

Eine an die Steuerventilsteueröffnung 82 angrenzende öffnung 86 ist eine Getriebesteueröffnung und kann mit dem Betätigungszylinder für die Taumelscheibe des Getriebes verbunden werden, dessen Drehzahl gesteuert werden soll. Es ist eine Öffnung 88 vorgesehen, die mit dem Ablaß des hydraulischen Systems verbunden werden kann, während eine angrenzende öffnung 90 eine Ünterdrehzahlschaltöffnung ist, die mit einem umformer oder dergleichen verbunden werden kann zur Lieferung einer Anzeige, wenn eine Unterdrehzahl auftritt.

Die letzte öffnung 92 ist eine sogenannte Ladeöffnung, die unter noch zu beschreibenden Umständen bewirken kann, daß das Druckmittel auf die Differenzkolbenflächen 68 und 70 geleitet wird, um schließlich das System abzustellen.

Wie aus einem Vergleich der verschiedenen Figuren ersichtlich, können die öffnungen 80 und 82 durch den Raum zwischen den Bunden 64 und 66 in Druckmittelverbindung miteinander gesetzt werden. Gemäß Fig. 2 kann die öffnung 86 auch in Druckmittelverbindung mit den öffnungen 80 und 82 gesetzt werden. Gemäß

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Fig. 3 ist der Abstand zwischen den Bunden 64 und 66 geringfügig größer als der Abstand zwischen den Öffnungen 80 und 88, so daß das Zufuhrdruckmittel in Abhängigkeit von der Stellung des Steuerschiebers 42 in und aus dem Raum zwischen den Bunden dosiert werden kann. Die öffnungen 88 und 90 können über den Raum zwischen den Bunden 62 und 64 in Druckmittelverbindung miteinander gesetzt werden, vgl. Fig. 1 und 2, wie es die Öffnungen 90 und 92 können, vgl. Fig. 3.

Wie oben angegeben, bezweckt das System die Anwendung eines Steuerventils 84, das als Zeitverzögerung zur Abschaltung des Systems wirkt, der sonst aufgrund der Unterdrehzahl während des Anfahrens ein Abschalten bewirken würde. Das Ventil 84 (Fig. 1) enthält ein Gehäuse 100 mit einer ersten öffnung 102, die mit der Quelle für unter Druck stehendes hydraulisches Druckmittel verbunden werden kann. Eine zweite öffnung 104 ist in Druckmittelverbindung mit der Steuerventilsteueröffnung 82 gesetzt, während eine dritte öffnung 106 mit der Ladeöffnung 92 verbunden ist.

Im Ventilgehäuse 100 befindet sich eine, wie dargestellt ausgebildete, Bohrung 108, in der ein hin- und herbewegbares Ventilglied 110 angeordnet ist. Das Ventilglied 110 enthält eine erste Ventilfläche 112, die in eine Bohrung 114 mit kleinem Durchmesser hinein und hinaus bewegbar ist, und enthält eine zweite hierzu paarweise angeordnete Ventilfläche 116, die in einem erweiterten Abschnitt der Bohrung 108 bewegbar ist. Das Ventilglied 110 enthält auch eine dritte gegenüberliegend angeordnete Ventilfläche 118, die in einer Zwischenbohrung 112 im Ventilgehäuse verschiebbar ist. Eine in der Bohrung 120 angeordnete schwache Feder 130, deren Funktion noch im einzelnen beschrieben wird, drückt auf die Ventilfläche 118. Die erste Ventilfläche 112 weist einen geringeren druckansprechenden Flächeninhalt auf als die dritte Ventilfläche 118, die ihrerseits einen kleineren Flächeninhalt als die kombinierten Flächeninhalte der ersten und zweiten Flächen 112

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bzw. 116 hat.

Das Ventilglied 110 ist zwischen zwei Endstellungen bewegbar, von denen die eine in Fig. 1 und 2 und die andere in Fig. 3 gezeigt ist. In der in Fig. 1 und 2 dargestellten Stellung ist die Druckmittelverbindung zwischen den Öffnungen 102 und 1O6 unterbrochen, während, wenn sich das Ventilglied HO in der in Fig. 3 gezeigten Stellung befindet, eine Druckmittelverbindung zwischen den Öffnungen 102 und 106 stattfinden kann.

Das Steuerventil 84 wird durch eine Ablaßöffnung 124 vervollständigt, durch die an den Ventilflächen 116 und 118 vorbeisickerndes Druckmittel aus dem Steuerventil abgelassen werden kann.

Der Regler arbeitet in folgender Weise. Fig. 1 zeigt die Anordnung der Teile bei der Drehzahl Null. In diesem Augenblick befindet sich der Steuerschieber 42 in einer Stellung, in der der Zufuhrdruck auf die erste Fläche 112 und auch auf die dritte Fläche 118 ausgeübt wird. Da die Fläche 118 größer als die Fläche 112 ist und aufgrund der Belastung durch die Feder 113_f bleibt das Ventilglied 110 in der dargestellten Stellung und unterbricht die Druckmitte!verbindung von der Zufuhr zur öffnung 92. Wenn der Eingang des Getriebes sich zu drehen beginnt, wird aufgrund der Drehung des Ausgangs des Getriebes das Zahnrad 10 angetrieben und dreht die Fliehgewichtanordnung 14. Wenn die Fliehkraft auf die Fliehgewichte 32 wirkt, wird der Steuerschieber 42 im Ring 44 durch die darauf ausgeübte Wirkung der Arme 36 angehoben. Abweichend von bisherigen Konstruktionen wird einer solchen Aufwärtsbewegung nur ein geringer Widerstand entgegengesetzt aufgrund des Fehlens der herkömmlichen Ausfallsicherungsfeder, die normalerweise zwischen dem oberen Ende des Steuerschiebers 42 und dem Ring 44 angeordnet ist, vgl. die US-PS 3 370 600. Somit tritt eine Verschiebung ziemlich schnell aufgrund

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des anfänglichen Anfahrens ein.

Der sich ergebende Zustand ist in Fig. 2 gezeigt, die die Stellung der Bestandteile zeigt, während die Getriebedrehzahl auf die normale Arbeitsdrehzahl erhöht wird. In diesem Augenblick hat der Raum zwischen den Bunden 64 und 66 eine Druckmittelverbindung zwischen der Zufuhröffnung 80 und der Steueröffnung 86 für das Getriebe hergestellt. Als Ergebnis wird unter Druck stehendes Druckmittel zum Betatigungszylinder für die Taumelscheibe des Getriebes geleitet zum Antrieb derselben von einer vollen Unterantriebsstellung zu einer vollen Überantriebsstellung zur schnellen Beschleunigung des Getriebeausgangs zur gewünschten Konstantdrehzahl-Winkelgeschwindigkeit. Natürlich erhöht eine solche Beschleunigung die auf die Fliehgewichte 32 wirkende Fliehkraft mit der Folge, daß der Steuerschieber 42 und der Ring 44 gegen die Vorspannung der Feder 46 aufwärts bewegt werden, bis der Zustand von Fig. 3 erreicht ist, der eine normale Stellung darstellt, bei der das Getriebe bei der gewünschten konstanten Drehzahl arbeitet. Befindet sich der Steuerschieber in dieser Stellung, so ist der Zwischenraum zwischen den Bunden 64 und 66 im allgemeinen über dem Zwischenraum zwischen den Öffnungen 80 und 88 zentriert zur Lieferung einer gedrosselten Druckmittelströmung von der Zufuhr zu den Öffnungen 82 und 86. In diesem Augenblick ist auch der Druckmittelstrom aus dem Zwischenraum zwischen den Bunden 64 und 66 und zur Ablaßöffnung 88 gedrosselt. Während des normalen Betriebs kann eine geringfügige Bewegung des Steuerschiebers in irgendeiner Richtung auftreten zur Aufrechterhaltung der Größe des Steuerdrucks, der notwendig ist,damit das Getriebe mit der gewünschten konstanten Drehzahl arbeitet. Dieser Steuerdruck ist natürlich stets kleiner als der Zufuhrdruck und ist im vorliegenden Fall etwa gleich dem halben Zufuhrdruck. Ist der Steuerdruck wesentlich kleiner als der Zufuhrdruck, so bewirken die am Ventilglied 110 wirkenden Kräfte, daß sich das Ventilglied in die in Fig. 3 gezeigte Stellung bewegt und

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eine Druckmittelverbindung von der Zufuhr zur Ladeöffnung herstellt. Bei normalen Drehzahlen bewirkt der Zwischenraum zwischen den Bunden 62 und 64, daß das Druckmittel zur öffnung 9O geleitet wird. Sollte die Ausgangsdrehzahl des Getriebes abzufallen beginnen, so ergibt eine Verringerung der Fliehkraft an der Fliehkraftanordnung, daß die Feder 46 den Steuerschieber 42 abwäxts drückt, An einer Stelle bei dieser Abwärtsbewegung wird die Druckmittelverbindung vom Zwischenraum zwischen den Bunden 64 und 66 zur Ablaßöffnung 88 gesperrt zur Bewirkung einer geeigneten Einstellung der Taumelscheibe des Getriebes, wodurch die Getriebeausgangsdrehzahl erhöht wird. Tritt dies ein, so nimmt der zur Steuerventilsteueröffnung 82 gelieferte Druckmitteldruck zum Zufuhrdruck hin zu, wodurch die am Ventilglied 110 über die Flache 118 ausgeübte Kraft erhöht wird. Da aber der kombinierte Flächeninhalt der Flächen 112 und 116 ausreichend größer als der Flächeninhalt der Fläche 118 ist zur Überwindung der Kraft der Feder 130, sogar dann, wenn beide Flächen dem Zufuhrdruck ausgesetzt sind, bleibt das Ventilglied 110 in der in Fig. 3 gezeigten Stellung und verschiebt sich nicht, bis die Druckmittelbeaufschlagung unter Zufuhrdruck an der öffnung 102 beendet ist.

Für den Fall des Auftretens einer Fehlfunktion, etwa einer gebrochenen Verbindung zwischen dem Getriebe und dem Regler, wird der Steuerschieber 42 von der Feder 46 weiterhin abwärts gedrückt, wenn sich die Fliehgewichtanordnung verzögert. Wenn eine Fortsetzung eines solchen Zustands gestattet wird, könnte die fortgesetzte Lieferung von Druckmittel von der öffnung 86 zum Getriebe bewirken, daß das Getriebe übermäßig hohe und gefährliche Drehzahlen (Geschwindigkeiten) erzeugt. Vorteilhaft ist aber die Stellung des Unterdrehzahlbunds 62 am Steuerschieber gegenüber der Ladeöffnung 92 so angeordnet, daß bei Erreichen eines gegebenen Unterdrehzahlzustands, bestimmt durch die Stellung des Steuerschiebers in der Hülse 24, eine Druckmittelverbindung zum Zwischenraum zwischen den

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ο I / ι j 1

Bunden 60 und 62 hergestellt wird, d.h. zu den Differenzkolbenflächen 68 und 70. Insoweit als die Fläche 70 größer als die Fläche 68 ist, ergibt die Druckmittelbeaufschlagung der beiden Flächen eine unmittelbare weitere Abwärtsbewegung des Steuerschiebers durch die hydraulische Wirkung des Druckmittels an den Flächen. Der Steuerschieber 42 bewegt sich in die in Fig. 1 gezeigte Stellung, während das Ventilglied 110 in der in Fig. 3 gezeigten Stellung bleibt. Als Folge findet eine fortgesetzte Druckmittelbeaufschlagung mit Zufuhrdruck an der Differenzkolbenfläche statt zur Aufrechterhaltung des Steuerschiebers in der genannten Stellung bis zu einer Zeit, in der der Zufuhrdruck vermindert ist. Gleichzeitig verhindert die Positionierung des Steuerschiebers 42 in der in Fig. 1 gezeigten Stellung die Druckmittelbeaufschlagung mit Zufuhrdruck der Steueröffnung 86 und der Betätigungseinrichtung für die Taumelscheibe. Als Ergebnis verschiebt sich die Taumelscheibe in ihren vollen ünterantriebszustand, wodurch das System abgestellt wird, bevor unerwünscht hohe Geschwindigkeiten erreicht werden könnten.

Zur Rückstellung des Systems nach Auffindung und Reparatur der Fehlfunktion muß die Zufuhr von unter Druck stehendem Druckmittel beendet werden. In diesem Augenblick führt die schwache Feder 130 das Steuerventil 84 das Ventilglied 110 in die in Fig. 1 und 2 gezeigte Stellung. Somit wirkt das Steuerventil 84 als während des Anfahrens arbeitende Zeitverzögerungseinrichtung zur Außerbetriebsetzung solcher Teile des Systems,die aufgrund einer Fehlfunktion für die Abschaltung des Systems verantwortlich sind.

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Leerseite

Claims

Patentanwälte * O I / J | \

DlPL-ING. R. BEETZ SEN. - DIPL-ING. K. UMPRECHT' DR.-ING. R. BEETZ JR.
RECHTSANWALT DTL-JYY^-.. DH. rjR. iJ. HE¹DRlCH

DRXNG. W. TnVPC - DiPL-NG. J. SIEGFRIED

PRIV.-DDZ. 0!PL-CMtM. DR. RER. NAf. W. SCH.MITT-FUMIAN

Sieinsdorhtraße 10 - D-8000 München 22

572-28.162P(28.163H)

19. April 1975

Ansprüche

Regler zur Steuerung eines hydraulischen Getriebes, gekennzeichnet

durch ein Gehäuse (28),

durch eine im Gehäuse. (28) angeordnete Fliehgewichtanordnung (14) ,

durch ein im Gehäuse (28) angeordnetes axial bewegbares Ventilglied (42) eines Steuerventils (12) für das Getriebe, wobei das Ventilglied (42) mit der Fliehgewichtanordnung (14) verbunden ist zur axialen Bewegung in einer Richtung in Abhängigkeit von der Drehung der Fliehgewichtanordnung (14),

durch eine das Ventilglied (42) vorspannende Feder (46) zur Bewegung des Ventilglieds (42) in der anderen Richtung,

durch eine Meßeinrichtung (68, 7O) zur Messung eines ünterdrehzahlzustands und

572-(BOO899)

§09849/0800

ORIGINAL INSPECTED

durch eine hydraulische Einrichtung (84) , die auf die Meßeinrichtung (68, 70) und auf die Messung eines eine gegebene Größe übersteigenden ünterdrehzahlzustands anspricht zur axialen Verschiebung des Ventilglieds (42) in der anderen Richtung_β

2. Regler zur Steuerung eines hydraulischen Getriebes, gekennzeichnet

durch ein Gehäuse (28),

durch eine im Gehäuse (28) angeordnete Fliehgewichtanordnung (14) ,

durch ein im Gehäuse (28) angeordnetes hydraulisches Steuerventil (12) mit einem Ventilglied (42), das bewegbar ist zwischen einer ersten Stellung zur normalen Steuerung des Getriebes, einer zweiten Stellung zur Erhöhung der Ausgangsdrehzahl des Getriebes und einer dritten Stellung zur Abstellung des Getriebes,

durch eine Einrichtung zur Verbindung der Fliehgewichtanordnung (14) mit dem Ventilglied (42) in der Weise, daß erhöhte Drehzahlen der Fiiehgewichtanordnung (14) aufeinanderfolgend das Ventilglied (42) von der dritten Stellung über die zweite Stellung in die erste Stellung bewegen,

durch eine im Gehäuse (28) angeordnete Feder (46) zur Vorspannung des Ventilglieds (42) zur axialen Bewegung von der ersten Stellung zur zweiten Stellung, und

durch eine hydraulische Einrichtung (68, 70) zur Messung eines gegebenen Drehzahlζ ustands des Getriebes zur axialen Verschiebung des Ventilglieds (42) von der zweiten Stellung in die dritte Stellung»

3. Regler nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß die hydraulische Einrichtung am Ventilglied (42) Differenzkolbenflächen (68, 70) aufweist.

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Regler zur Steuerung eines hydraulischen Getriebes, gekennzeichnet

durch ein Gehäuse (28),

durch eine im Gehäuse (28) drehbare Fliehgewichtanordnung (14) ,

durch eine Einrichtung (10) zur Drehung der Fliehgewichtanordnung (14) ,

durch eine Getriebesteueröffnung (86) im Gehäuse (28), die in Druckmittelverbindung mit dem hydraulischen Getriebe stehen kann zur Lieferung eines hydraulischen Drehzahlsteuersignals hierzu,

durch eine Zufuhröffnung (80) im Gehäuse (28), die mit einer Quelle für unter Druck stehendes hydraulisches Druckmittel verbindbar ist,

durch eine Ladeöffnung (92) im Gehäuse (28), die mit einem Steuerventil (84) verbindbar ist zur wahlweisen Verbindung mit der Quelle,

durch eine Steuerventilsteueröffnung (82), die mit dem Steuerventil (84) verbindbar ist zur Lieferung eines hydraulischen Signals hierzu, damit das Steuerventil (84) die Ladeöffnung (92) mit der Quelle verbindet,

durch ein im Gehäuse (28) bev/egbares Ventilglied (42) zur Steuerung der Druckmittelverbindung zwischen der Zufuhröffnung (80) und den Steueröffnungen (82, 86),

durch eine Einrichtung (36-40) zur Verbindung des Ventilglieds (42) mit der Fliehgewichtanordnung (14) zur Bewegung des Ventilglieds (42) im Gehäuse (28) in Abhängigkeit von der Drehung der Fliehgewichtanordnung (14)- und

durch eine Einrichtung mit Differenzkolbenflächen (68, 70), die funktionsmäßig mit der Ladeöffnung (92) verbunden ist in Abhängigkeit von der Verbindung der Laäeöffnung (92) mit der Quelle zur Bewegung des Ventilglieds (42) in eine Stellung, in der die Aussendung eines eine Richtung darstellenden hydraulischen Signals aus der Getriebesteueröffnung (86) bewirkt wird zur Abstellung des

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gerade gesteuerten Getriebes.

5. Regler nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Ventilglied ein in einer Bohrung des Gehäuses (28) verschiebbarer Steuerschieber (42) ist, wobei sich die Differenzkolbenflächen (68, 70) am Steuerschieber (42) befinden.

6. Regelsystem mit einem Regler nach Anspruch 4, gekennzeichnet

durch ein Steuerventil (84) mit einem Ventilglied (110) mit ersten und zweiten paarweise angeordneten druckabhängigen Flächen (112 bzw. 116) und mit einer dritten entgegengesetzt angeordneten druckabhängigen Fläche (118), wobei der Flächeninhalt der ersten und der zweiten Fläche (112.bzw. 116)kleiner als der Flächeninhalt der dritten Fläche ist, die ihrerseits kleiner als die kombinierten Flächeninhalte der ersten und der zweiten Fläche (112 bzw. 116) ist,

durch eine erste öffnung (102) zur Aufnahme von unter Druck stehendem hydraulischen Druckmittel von der Quelle,

durch eine zweite Öffnung (104), die in Druckmittelverbindung mit der Steuerventilsteueröffnung (82) und mit der dritten Fläche (118) steht, und

durch eine als Auslaßöffnung wirkende dritte öffnung (106), die mit der Ladeöffnung (92) verbunden ist, wobei das Ventilglied (110) des Steuerventils (84) bewegbar ist von einer Stellung, in der die Verbindung zwischen der ersten und dritten öffnung (102 bzw. 106) unterbrochen ist und in der nur die erste Fläche(112) dem Druck der Quelle ausgesetzt ist, in eine Stellung, in der eine Verbindung zwischen der ersten und der dritten öffnung (1O2 bzw. 106) hergestellt ist und in der die erste und die zweite Fläche (112 bzw. 116) dem Druck der Quelle ausgesetzt sind, und zwar in Abhängigkeit von einer Druckabnahme an der zweiten

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öffnung (104), die einen gegebenen ünterdrehzahlzustand des gerade gesteuerten Getriebes darstellt.

7. Regelsystem zur Steuerung eines hydraulischen Getriebes,

gekennzeichnet

durch ein Gehäuse (28),

durch eine im Gehäuse (28) drehbare Fliehgewichtanordnung (14) ,

durch ein im Gehäuse (28) angeordnetes hydraulisches Steuerventil (12) mit einem Ventilglied (42) , das bewegbar ist zwischen Stellungen zur normalen Steuerung des Getriebes, die eine Erhöhung der Ausgangsdrehzahl des Getriebes bewirkt, und zur Abstellung des Getriebes,

durch eine Einrichtung (36-40), die die Fliehgewichtanordnung (14) so mit dem Ventilglied (42) des Steuerventils (12) verbindet, daß erhöhte Drehzahlen der Fliehgewichtanordnung (14) das Ventilglied (42) aufeinanderfolgend von der Abstellstellung über die Stellung zur Erhöhung der Ausgangsdrehzahl in die normale Steuerstellung bewegt,

durch eine Meßeinrichtung (68, 70)zur Messung eines gegebenen ünterdrehzahlzustands des Getriebes zur Bewegung des Ventilglieds (42) in die Abstellstellung, und

durch eine Zeitverzögerungseinrichtung (84) zur Abschaltung der Meßeinrichtung (68, 70) bei den gegebenen ünterdrehzahlzuständen während des Anfahrens des Getriebes.

8. Regelsystem nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Zeitverzögerungseinrichtung (84) die Meßeinrichtung (68, 70) während des Anfahrens ausschaltet, bis ein Drehzahlzustand erreicht ist, der eine Bewegung des Ventilglieds (42) in die normale Stellung bewirkt, wobei die Meßeinrichtung (68, 70) danach den gegebenen

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ünterdrehzahlzustand mißt zur Bewegung des Ventilglieds (42) in die Abstellstellung.

9. Regelsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß die Meßeinrichtung (68, 70) eine hydraulische Meßeinrichtung ist.

10. Regelsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,

daß das Ventilglied ein axial verschiebbarer Steuerschieber (42) ist und

daß die Meßeinrichtung Differenzkolbenflächen (68, 70) am Steuerschieber (42) enthält.

809849/0600