DE2942650C2 - Steuervorrichtung für ein hydrostatisches Getriebe - Google Patents

Description

Druckleitung hergestellt

In der Zeichnung ist ein nachfolgend näher erläutertes Ausführungsbeispiel der Steuervorrichtung nach der Erfindung dargestellt:

Die Steuervorrichtung 10 hat einen Tank 12 für die Flüssigkeit, die über einen Filter 14 von einer Ladepumpe 16 angesaugt wird. Letztere ist über eine Druckleitung 18 und einen darin angeordneten Hauptfilter 20 mit der Saugseite einer Hauptpumpe 22 verbunden, d.e unter hohem Druck stehende Flüssigkeit in eine Speiseleitung 24 liefert und zusätzlich mit einer Abzweigleitung verbunden ist

In der Speiseleitung 24 sind mehrere Richtungssteuerventile 26, 28 und 30 vorgesehen, die wiederum mit Hydromotoren, und zwar einem umkehrbaren hydraulischen Motor 32, einem einfach wirkenden Zylinder 34 und einem doppelt wirkenden Zylinder 36 verbunden sind und eine gemeinsame Bücklaufleitung 38 aufweisen.

Die Rücklaufleitung 38 ist an eine Ventilanordnung 40 angeschlossen, die zu der Druckleitung 18 mit dem Hauptfilter 70 parallel und außerdem mit dem Tank 12 über eine Rücklaufleitung 39 verbunden ist.

Im einzelnen besteht die Ventilanordnung 40 aus einem Ventilblock 42 mit einer ersten Ventilbohrung 44. Diese ist an einem Ende durch einen Stöpsel 46 verschlossen, an dem sich eine Feder 48 abstützt, die anderenends gegen einen Ventilschieber 50 anliegt und damit bestrebt ist, den Ventilschieber von dem Stöpsel fort in Richtung auf das abgelegene Ende der Ventilbohrung 44 zu drücken, das heißt mit Bezug auf die Zeichnung nach rechts zum rechten Ende der Ventilbohrung 44.

Der Ventiischieber 50 ist mit Bezug auf die Zeichnung von rechts nach links mit einem ersten und einem zweiten Steg 52 und 54 versehen, die durch eine Steuernut 58 getrennt sind. Eine Bohrung 62 ist in dem Ventilschieber 50 derart angeordnet, daß das linke Ende des Ventilschiebers 50 ständig mit einem Rücklaufkanal 64 verbunden ist. Paraiiei zum Rücklaufkanai 64 ist ein Ladedruckkanal 66 im Ventilblock 42 eingearbeitet, der einen Abschnitt der Ventilbohrung 44 zwischen dem rechten Ende und dem Rücklaufkanal mit der Druckleitung 18 verbindet. Weiterhin mündet in den Ladedruckkanal 66 ein weiterer Kanalteil 68, an den die Rücklaufleitung 38 der Hydromotore angeschlossen ist. Der Kanalteil 68 schneidet den Ladedruckkanal 66 zwischen dem Anschluß der Druckleitung 18 und der Ventilbohrung 44.

Das rechte Ende der Ventilbohrung 44 ist mit einem Kana.l 82 verbunden, der zu einem Rückschlagventil 84 führt. Dieses umfaßt einen Federkorb 86, an dem eine Vorspannfeder 88 abgestützt ist, welche ihrerseits eine Ventilkugel 90 gegen einen entsprechenden Ventilsitz preßt. Die Anordnung ist so getroffen, daß eine Strömung der Flüssigkeit aus dem Kanal 82 durch das Rückschlagventil 84 in Richtung auf die mit der Hauptpumpe 22 bzw. der Druckleitung 18 verbundene Abzweigleitung verhindert wird, während andererseits Druckflüssigkeit mit dem Druck der Druckleitung 18 aus dieser durch das Rückschlagventil 84 in den Kanal 82 eintreten und auf die rechte Stirnseite des Ventilschiebers 50 einwirken kann. Durch das Rückschlagventil 84 wird damit verhindert, daß ungefilterte Flüssigkeit zur Saugseite der Hauptpumpe 22 gelangen kann.

Der Kanal 82 ist außerdem mit zwei Anschlußbohrungen 92 und 94 verbunden, d'.e mit gegenseitigem Abstand in eine /weite Ventilbohrung % des Vcntilblockcs 42 münden. Die zweite Ventilbohrung 96 ist an einem Ende durch einen Stöpsel 98 verschlossen, in dem abgedichtet ein als Signalgeber dienender Kolben 100 geführt ist. An dem Stöpsel 98 stützt sich eine Feder 102 ab, die ."nit ihrem anderen Ende an einem Abstandsstift 104 anliegt. Der Abstandsstift 104 trägt das eine Ende einer Feder 106, die ihrerseits zur Vorspannung eines Fühlschiebers 108 dient, der dadurch mit Bezug auf die Zeichnung nach rechts in der zweiten Ventilbohrung 96 gedrückt wird. Das rechte Ende dieser Bohrung ist außerdem durch einen Kanal 110 mit der ersten Ventilbohrung 44 und dem Ladedruckkanal 66 verbunden.

Die beiden Anschlußbohrungen 92 und 94 und der Kanal 82 sind über eine Drosselbohrung 112 mit dem s Rücklaufkanal 64 verbunden.

Waü die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Steuervorrichtung 10 anbelangt, so wird zunächst angenommen, daß sich alle Richtungssteuerventile 26 bis 30 in der gezeigten geschlossenen Stellung befinden, so daß kein Hydromotor Flüssigkeit aufnimmt oder abgibt. Die Ladepumpe 16 liefert, vorzugsweise ständig, unter einem Vordruck stehende Flüssigkeit in die Druckleitung 18. Der Druck wird auf einem vorbestimmten Ruhedruck durch die Drosselung der Strömung durch das Rückschlagventil 84 und die Drosselbohrung 112 gehalten. Der Druck in der Druckleitung 18 an der Saugseite der Hauptpumpe 22 wird dabei über das Rückschlagventil 84 und den Kanal 82 als Vorspanndruck auf das rechte Stirnende des Ventilschiebers 50 übertragen. Dieser ist bestrebt, den Ventilschieber 50 in die extreme linke Stellung unter Vorspannung der Feder 48 zu verschieben.

Wenn sich der Ventilschieber 50 in seiner linken Endstellung befindet, sind der Ladedruckkanal 66 und somit auch die Druckleitung 18 und die Rücklaufleitung38 mit dem Rücklaufkanai 64 über die Steuernut 58 in freier Strömungsverbindung. In dieser Stellung gelangt Flüssigkeit mit niedrigem Druck von den Steuerventilen direkt in den Tank 12. Nur die Flüssigkeitsmenge von der

4ö Ladepumpe 16, die notwendig ist, urn den Ruhedruck für die Hauptpumpe 22 aufrechtzuerhalten, wird dieser zugeleitet, während der übrige Teil der von der Ladepumpe gelieferten Flüssigkeit durch den Ladedruckkanal 66 in den Tank 12 zurückgeleitet wird.

Wenn nun einer der Hydromoiore beginnt, aus der Speiseleitung 24 Druckmittel abzuziehen, z. B. wenn der umkehrbare Hydraulikmotor 32 eingeschaltet wird, vermindert sich der Ladedruck an der Saugseite der Hauptpumpe 22 im entsprechenden Maße. Die Druckherabsetzung unter den vorbestimmten Ruhedruck führt zu einer Verminderung des Druckes in dem Kanal 82. Die Folge ist eine Bewegung des Ventilschiebers 50 aus der linken Endstellung nach rechts. Diese Bewegung führt zu einer Zumessung der Flüssigkeit aus dem Ladedruck kanal 66 über den Steg 54 des Ventilschiebers 50 mit der Folge einer entsprechenden Zunahme des Druckes in der Druckleitung 18. Diese Erhöhung des Druckes in der Druckleitung wirkt dem Druckabfall an der Saugseite der Hauptpumpe 22 entgegen. In diesem Zustand wird nach wie vor praktisch die gesamte Rücklaufflüssigkeit und ein großer Teil der Ladeflüssigkeit wieder dem Tank 12 zugeführt.

Wem dann der Bedarf der Hauptpumpe 22 weiter ansteigt, z. B. wenn neben dem umkehrbaren Hydraulikmotor 32 etwa auch der doppelt wirkende Zylinder 36 in Betrieb genommen wird, sinkt der Ladedruck an der Saugseile der Hauptpumpe 22 weiter ab. Entsprechend vermindert sich der Druck am rechten Ende der Ventil-

bohrung 44. Die Druckabnahme an dieser Stelle kann so weit gehen, daß der Steg 44 des Ventilschiebers 50 eine Stellung einnimmt, in der der gesamte Ausstoß der Ladepumpe 16 in die Druckleitung 18 eingespeist wird.

Wenn der maximale Ausstoß der Hauptpumpe 22 erforderlich ist, was dann der Fall ist, wenn alle Hydromotore zugeschaltet sind, wird der Druck in der Druckleitung 18 unter einen vorbestimmten minimalen Druckwert abfallen. Dies führt dazu, daß der Ventilschieber 50 ganz nach rechts bewegt wird, so daß der Steg 54 schließlich die Verbindung zwischen dem Ladcdruekkanal 66 und dem Rücklaufkanal 64 unterbricht. Dadurch wird der Druck in der Rücklaufleitung 38 ansteigen, und sowohl die Druckleitung 18 als auch die Rücklaufleitung 38 dienen dann dazu, der Saugseite der Hauptpumpe 22 unter Druck stehende Flüssigkeit zuzuführen. Wenn die verschiedenen Hydromotore einzeln oder gemeinsam abgeschaltet werden, ist der Arbeitsverlauf umgekehrt, so daß bei Erreichen des Ruhedruckniveaus die Rücklaufflüssigkeit von den Richtungssteuerventilen und die Ladeflüssigkeit erneut direkt in den Tank 12 abgeleitet werden.

Aufgrund dieser Ausbildung nimmt die Rücklaufleitung 38 den vollen Rücklaufdruck nur dann an, wenn die Hauptpumpe mit nahezu voller Leistung arbeitet. In allen anderen Betriebszuständen liegt der Druck in der Rücklaufleitung 38 wesentlich niedriger als der maximale Rücklaufwert, so daß die Ausnutzung der Druckdifferenz zwischen Speisedruck und Rücklaufdruck in den Verbrauchern optimal ist.

Die beschriebene Steuervorrichtung weist einen zusätzlichen Vorteil auf. Dieser besteht darin, daß die Flüssigkeit während des größten Teils der Arbeitsphasen direkt in den Takt 12 zurückgeführt wird und dabei lediglich den Filter 14 und die Ladepumpe 16 passiert, solange der Bedarf der Hauptpumpe 22 fehlt oder gering ist. Dadurch wird die Lebensdauer des Hauptfilters 20 wesentlich vergrößert und ein saubereres System als bisher erreicht.

Dadurch, daß die Ventilanordnung 40 parallel zum Hauptfilter 20 an die Druckleitung 18 angeschlossen ist, kann eine hörbare oder optische Sicherheitsanzeige vorgesehen werden, die eine Verstopfung des Hauptfilters 20 anzeigt, so daß dann die Inbetriebnahme der Hydromotore verhindert werden kann.

Bei Verstopfung des Hauptfilters 20 nimmt nämlich der Druck auf der Druckseite der Ladepumpe 16 zu. Dadurch steigt der Druck auch im Ladedruckkanal 66 und in dem Kanal HO an. Das Erreichen einer vorbestimmten Druckdifferenz beiderseits des Hauptfilters 20 wird dadurch gefühit, daß der Druck in dem Kanal 110 größer ist als der Druck an der ersten Anschlußbohrung 92 zuzüglich der Kraft der Federn 102 und 106. Bei Erreichen dieser Druckdifferenz bewegt sich der Fühlschieber 108 nach links, und der Druck des Abstandsstiftes 104 gegen den Kolben 100 wird vergrößert, der sich dann nach links bewegt und ein Signal auslöst, welches anzeigt, daß der Hauptfilter verstopft ist Bei weiterer Zunahme des Druckes im Kanal 110 gibt der Fühlschieber 108 die Verbindung zwischen Kanal 110 und Anschlußbohrung 94 frei. Die unter Druck stehende Flüssigkeit aus dem Kanal 110 gelangt dann über die Anschlußbohrungen 92 und 94 in den Kanal 82 und führt zunächst zum Schließen des Rückschlagventils 84, so daß keine verschmutzte Flüssigkeit zur Hauptpumpe 22 mehr gelangen kann, während gleichzeitig der Ventilschieber 50 sich nach links in eine Stellung bewegt, in der der Ladedruckkanal 66 und der Rücklaufkanal 64 über die Steuernut verbunden sind. Nach der Säuberung des Hauptfilters 20 nimmt die Ventilanordnung 40 automatisch ihre Arbeitsstellung wieder ein.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Steuervorrichtung für ein hydrostatisches Getriebe mit einer Hauptpumpe und einer Ladepumpe, deren Auslaß mit dem Einlaß der Hauptpumpe über eine Druckleitung verbunden ist, mit von der Hauptpumpe beschickten Hydromotoren, mit einer von den Hydromotoren ausgehenden Rückiaufleitung, mit einer einerseits zwischen der Rückiaufleitung und einem Tank und andererseits zwischen der Ladepumpe und den Hydromotoren zwischengeschalteten Ventilanordnung mit einem stirnseitig von einem Steuerdruck beaufschlagten, gegen die Wirkung einer Feder verschiebbaren Ventilschieber, der abhängig von einem vorherbestimmbaren ersten Wert des Steuerdruckes, bei dem alle Hydromotoren beaufschlagt sind, in eine erste Schaltstellung geht, die eine Verbindung der Rückiaufleitung mit der Druckleitung herstellt, und abhängig von einem zweiten Wert des Steuerdruckes, bei dem alle Hydromotoren stillgesetzt sind, in eine zweite Schaltstellung geht, die eine Verbindung der Rücklaufleitung mit dem Tank herstellt, mit einem auf Überdruck in der Druckleitung ansprechenden Ventil, das eine Verbindung zwischen der Druckleitung und dem Tank herstellt, mit einem Ladedruckkanal, der mit dem Auslaß der Ladepumpe verbunden ist, und einem Rücklaufkanal, der mit dem Tank verbunden ist, wobei Ladedruckkanal und Rücklaufkanal anderenends in die den Ventilschieber aufnehmende Ventilbohrung münden, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventijschieber (30) in seiner zweiten Schaltstellung als Überdruckventil wirkt und die Druckleitung mit dem Tank verbindet, der die Stirnseite des Ventilschiebers (50) beaufschlagende Steuerdruck von der Druckleitung (18) abgenommen wird und den Ventilschieber (50) entgegen der Wirkung der Feder (48) in die zweite Schaltstcllung drückt und die Rücklaufleitung (38) stets mit dem Ladedruckkanal (66) bzw. mit dem Auslaß der Ladepumpe (16) verbunden ist.

2. Steuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ventilbohrung (44) ein im Bereich der Hauptpumpe (22) an die Druckleitung (18) angeschlossener Kanal (82) mündet, in dem ein den Rückfluß des Druckmediums in Richtung Hauptpumpe (22) unterbindendes Rückschlagventil (84) vorgesehen ist, und der Kanal (82) über eine Drosselbohrung (112) mit dem Rücklaufkanal (64) verbunden ist.

3. Steuervorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladedruckkanal (66) zwischen den Mündungsstellen des Kanals (82) und des Rücklaufkanals (64) in die den Ventilschieber (50) aufnehmende Ventilbohrung (44) mündet.

4. Steuervorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Ladedruckkanal (66) und der Rücklaufkanal (64) über eine im Schieber (50) vorgesehene Eindrehung miteinander verbindbar sind und der Schieber an seiner dem Kanal (82) zugclegcncn Seite mit einem als Sieg (52) ausgebildeten Kolbentcil versehen ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuervorrichtung für ein hydrostatisches Getriebe mit einer Hauptpumpe und einer Ladepumpe, deren Auslaß mit dem Einiaß der Hauptpumpe über eine Druckleitung verbunder, ist, mit von der Hauptpumpe beschickten Hydromotoren, mit einer von den Hydromotoren ausgehenden Rückiaufleitung, mit einer einerseits zwischen der Rücklaufleitung und einem Tank und andererseits zwischen der Ladepumpe und den Hydromotoren zwischengeschalteten Ventilanordnung mit einem stirnseitig von einem Steuerdruck beaufschlagten, gegen die Wirkung einer Feder verschiebbaren Ventilschieber, der abhängig von einem vorherbestimmbaren ersten Wert des Steuerdruckes, bei dem alle Hydromotore be-

is aufschlagt sind, in eine erste Schaltstellung geht die eine Verbindung der Rücklaufleitung mit der Druckleitung herstellt, und abhängig von einem zweiten Wert des Steuerdruckes, bei dem alle Hydromotore stillgesetzt sind, in eine zweite Schaltstellung geht, die eine Verbindung der Rücklaufleitung mit dem Tank herstellt, mit einem auf Überdruck in der Druckleitung ansprechenden Ventil, das eine Verbindung zwischen der Druckleitung und dem Tank herstellt, mit einem Ladedruckkanal, der mit dem Auslaß der Ladepumpe verbunden ist, und einem Rücklaufkanal, der mit dem Tank verbunden ist, wobei Ladedruckkanal und Rücklaufkanal arderenends in die den V<;ntilschieber aufnehmende Ventilbohrung münden.

Bei dieser Steuervorrichtung (US-PS 39 73 398) entspricht der Steuerdruck, der auf den Ventilschieber wirkt, dem Arbeitsdruck der Hauptpumpe, und bei stillgesetzten Hydromotoren ist eine Verbindung des Ladedruckkanals mit dem Rücklaufkanal nicht möglich. Die Hauptpumpe ist daher immer druckbeaufschlagt, und

ein zusätzliches pilotgesteuertes Überdruckventil ist erforderlich, um bei Überdruck die Druckleitung mit dem Tank verbinden zu können.

Ausgehend von dieser bekannten Steuervorrichtung wird die mit der Erfindung zu lösende Aufgabe darin

gesehen, das dort notwendige Überdruckventil zur Aufrechterhaltung der wesentlichen Funktionen einzusparen.

Diese Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gelöst worden, daß der Ventilschieber in seiner zweiten Schalt-

Vi stellung als Überdruckventil wirkt und die Druckleitung mit dem Tank verbindet, der die Stirnseite des Ventilschiebers (50) beaufschlagende Steuerdruck von der Druckleitung (18) abgenommen wird und den Ventilschieber entgegen der Wirkung der Feder in die zweite Schaltstellung drückt und die Rücklaufleitung stets mit dem Ladedruckkanal bzw. mit dem Auslaß der Ladepumpe verbunden ist.

Auf diese Weise ist nur ein einziges Ventil vorgesehen, das derart ausgebildet ist, daß es, wenn der Bedarf der Hydromotore gleich Null oder gering ist, eine Verbindung der Ladepumpe mit dem Tank herstellt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche, die aus einer nur hinsichtlich der Neuheit zu berücksichtigenden Steuervorrichtung

bo (DE-PS 29 10 623) ebenso wie Anspruch 1 mit der Ausnahme bekannt sind, daß dort die Rücklaufleitung nicht ständig mit dem Ladedruckkanal bzw. mit dem Auslaß der Ladepumpe verbunden ist, da dort die Rückiaufleitung in eine Rücklaufbohrung mündet, die die Ventil-

b") bohrung schneidet und in der ein Rückschlagventil vorgesehen ist, das öffnet, wenn der Druck in der Rücklaufleitung über einen bestimmten Wert ansteigt. Erst dann wird die Verbindung zwischen Rücklaufleitung und