DE3119808C2

DE3119808C2 - Steuereinrichtung für hydrostatisches Getriebe

Info

Publication number: DE3119808C2
Application number: DE3119808A
Authority: DE
Inventors: Georg 7114 Pfedelbach Prechtel; Willy Scheuerle
Original assignee: Willy Scheuerle Fahrzeugfabrik & Co 7114 Pfedelbach De GmbH; Willy Scheuerle Fahrzeugfabrik & Co 7114 Pfedelbach GmbH
Current assignee: Scheuerle Fahrzeugfabrik GmbH
Priority date: 1981-05-19
Filing date: 1981-05-19
Publication date: 1986-11-27
Also published as: US4494624A; DE3119808A1; GB2099114A; GB2099114B; IT1147898B; JPS57195954A; IT8248423A0; FR2506233A1; FR2506233B1

Abstract

Ein Hydraulik-Aggregat mit Pumpenaggregat (1) und von demselben angetriebenen Hydromotoren (4) besitzt in den vom Pumpenaggregat zum jeweiligen Motor führenden Zuführungsleitungen (5, 6) angeordnete Drosselvorrichtungen (8, 9), die bei überhöhter Druckmittelzufuhr an den Motor (4) wirksam werden und die Druckmittelzufuhr sowie die Motordrehzahl begrenzen. Dadurch wird bei stark unterschiedlich belasteten Motoren ein Überdrehen der gegen geringen Widerstand arbeitenden Motore vermieden.

Description

gregates in Abhängigkeit von der Gesamtbelastung der Hydromotoren gesteuert werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einer Steuereinrichtung der eingangs angegebenen Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, den Förderstrom des Pumpenaggregates zu vermindern, wenn dem Steuerkreis Hydraulikmedium entnommen wird, und nutzt die Erkenntnis, daß bei Ansprechen einer Drosselvorrichtung jeweils zwischen derselben und dem Hydromotor ein deutlicher Unterdruck auftritt weicher ohne Anordnung der Speiseleitung sogar zu Kavitation führen könnte, hier jedoch dazu ausgenutzt wird, über die Entnahme von Hydraulikmedium aus der Speiseleitung das Pumpenaggregat im Sinne einer Leistungsminderung zu steuern.

Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß insgesamt weniger Pumpenleistung an den Drosselvorrichtungen vernichtet wird. Darüber hinaus wird die Leistung des Pumpenaggregates automatisch den jeweiliger Fahrbedingungen angepaßt, und zwar derart, daß auch die Räder mit relativ schlechter Traktion zum Vortrieb des Fahrzeugs verstärkt beitragen und damit eine andernfalls mögliche Überbelastung der übrigen Hydromotoren verhindern können. Aufgrund der verminderten Pumpenleistung können nämlich auch die an sich schlechte Traktion aufweisenden Räder wieder mit geringem Schlupf und damit mit erhöhtem Vortrieb arbeiten.

Hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die nachfolgende Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung verwiesen. Dabei zeigt

F i g. 1 ein Gesamtschema eines hydrostatischen Getriebes mit Pumpenaggregat und Hydromotor sowie erfindungsgemäßer Steuereinrichtung und

F i g. 2 ein Schnittbild eines die Drosselvorrichtungen aufnehmenden Gehäuses.

Nach F i g. 1 sind an ein Pumpenaggregat 1 zwei Leitungen 2 und 3 angeschlossen, von denen, je nach Laufrichtung der Pumpe unterschiedlich, die eine die Zuführleitung und die andere die Rückführleitung darstellt. Von den Leitungen 2 und 3 zweigen entsprechend der Anzahl der anzutreibenden Hydromotoren 4 angeordnete Verbindungsleitungen 5 und 6 ab, so daß die Motoren 4 jeweils über die Leitung 3 und die Verbindungsleitung 5 sowie die Leitung 2 und die Verbindungsleitung 6 antriebsmäßig mit dem Pumpenaggregat 1 verbunden sind. Die Pfeile a, b in der Pumpe 1 bzw. a', b'im Motor 4 symbolisieren die möglichen Laufrichtungen, wobei im Falle der Laufrichtung a des Pumpenaggregates der Motor 4 in Laufrichtung a' angetrieben wird und die Leitung 2 bzw. die Verbindungsleitung 6 als Zuführungsleitung dienen, während die Verbindungsleitung 5 und die Leitung 3 die Rückführungsleitung darstellen.

Die bisher anhand der F i g. 1 dargestellten Merkmale sind bekannt.

Erfindungsgemäß weist das dargestellte Antriebsaggregat eine Überdrehsicherung 7 auf, die im wesentlichen aus Drosselvorrichtungen 8 und 9 besteht, die in den Verbindungsleitungen 5 und 6 angeordnet sind. Diese Drosselvorrichtungen besitzen einen Drosselwiderstsnd, der zumindest bei ?rhöht?n Stromun^s^schwindigkeiten in einer Richtung stark ansteigt und damit den Gesamtwiderstand des aus den Verbindungsleitungen 5 und 6 sowie dem Motor 4 bestehenden Leitungszweiges stark erhöht. Dadurch wird ausgeschlossen, daß von weiteren, an die Leitungen 2 und 3 parallel angeschlossenen Motoren (nicht dargestellt) diejenigen mit geringem Antriebswiderstand eine überhöhte Drehzahl verbunden mit vergrößerter Hydraulikmediumaufnahme annehmen und dadurch die Energiezufuhr zu den anderen Hydromotoren mit höherem Antriebswiderstand verringert wird. Ohne die erfindungsgemäße Überdrehsicherung kann dies dazu führen, daß innerhalb eines Antriebssystems Hydromotore mit hohem Antriebswiderstand bis zum Stillstand kommen können und Hydromotore mit geringem Antriebswiderstand stark

ίο überhöhte Drehzahl erreichen können.

Zwischen den Verbindungsleitungen 5 und 6 ist eine Verbindung 10 angeordnet die jeweils zwischen dem Motor und den Drosselvorrichtungen 8 und 9 in die Verbindungsleitungen 5 bzw. 6 mündet und durch Rückschlagventile 11 und 12 abgesperrt ist die jeweils in Richtung der Mündungen der Verbindung 10, d. h. zu einer der Verbindungsleitungen 5 und 6 hin öffnen können. Zwischen den Rückschlagventilen ist an der Verbindung eine Speiseleitung 13 angeschlossen, die von einem Steuerkreis 40 der Pumpe 1 durch die Speisepumpe 14 aus einem Tank 15 mit Hydraulikmedium beliefert wird.

Der Anschluß der Speiseleitung 13 an den Steuerkreis 40 erfolgt von der Speisepumpe 14 her gesehen, in Fließrichtung nach einer zum Steuerkreis 40 gehörigen Drosseleinrichtung 41.

Überschreiten einer oder mehrere der Hydromotoren 4 die zulässige Höchstdrehzahl, so kann nach Ansprechen der Drosselvorrichtung 8, 9 im nachfolgenden Leitungszweig ein Unterdruck gegenüber der Speiseleitung 13 auftreten. Diese Druckdifferenz bewirkt ein öffnen des Rückschlagventils 11, 12 und damit ein Nachspeisen aus der Speiseleitung 13 in den zum Hydromotor führenden Leitungszweig, so daß Kavitation verhindert wird.

Dabei wird aus dem quasistatisch arbeitenden Steuerkreis 40 der Pumpensteuerung Hydraulikmedium entnommen. Diese Entnahme führt, bedingt durch die zum Steuerkreis gehörige Drosseleinrichtung 41, zu einem vorübergehenden Druckabfall im Steuerkreis. Dieser Druckabfall bewirkt nun ein Zurückschwenken der Pumpe 1 und somit eine Reduzierung der Fördermenge dieser Pumpe.

Zwischen den Leitungen 2 und 3 kann nahe des Pumpenaggregates 1 eine entsprechende Verbindung 10' mit Rückschlagventilen W und 12' sowie einer weiteren Speiseleitung 42 angeordnet sein, um auch an der Pumpe Kavitation zu verhindern.
Im übrigen können die Speiseleitungen 13 bzw. 13' zusammen mit den Verbindungen 10 und 10' dazu dienen, Hydraulikmedium, welches durch Undichtigkeiten im Pumpenaggregat 1 bzw. den Motoren 4 ausgetreten ist, wiederum zu ersetzen.

Nach F i g. 2 besteht die Überdrehsicherung 7 aus einem quaderförmigen Gehäuse 16, in dem zwei parallele Bohrungen 17 und 18, jeweils mit Gewindeabschnitten 17' bzw. 18' an beiden Enden, angeordnet sind. In den Gewindeabschnitten sind Anschh.ißstücke !9 eingeschraubt, um die Bohrung 17 im Verlauf der Verbindungsleitung 5 und die Bohrung 18 im Verlauf der Verbindungsleitung 6 anordnen zu kennen.

In d?n Bohrung". 17 und 18 ist if*wpjU pinf» Orr»«**)-vorrichtung 8 bzw. 9 angeordnet, welche mittels eines napfförmigen Teiles 21 mit Außengewindeabschnitt 2V in d> jeweils oberen, verlängerten Gewindeabschnitte 17' bzw. 18' der Bohrungen 17 und 18 eingeschraubt ist. An den Außengewindeabschniutt 21' der napfförmigen Teile 21 schließt sich ein konischer Bereich mit Radial-

5 6 ,'.

öffnungen 22 an, der sich in einem verjüngten geschlossenen Abschnitt 21" fortsetzt. Durch die Radialöffnungen 22 ist ein Durchtritt von Hydraulikmedium aus dem '-·' Bereich der Bohrungen 17 und 18 oberhalb der Drossel- : ' vorrichtungen 8, 9 in den Bereich unterhalb derselben bzw. umgekehrt möglich. .Ϊ.'

In dem nach oben geöffneten napfförmigen Teil 21 ist ein weiteres ebenfalls nach oben geöffnetes napfförmi-

ges Teil 23 verschiebbar angeordnet, welches mittels ·

einer Zugstange 24 und einer zwischen dem napfförmi- 10 C;

gen Teil 21 und einer an der Zugstange 24 angeordneten £■;

Lagerplatte 25 eingespannten Schraubendruckfeder 26 $

gegen einen Anschlagring 27 gedrückt wird. In der La- **■

gerplatte 25 sind öffnungen angeordnet, welche einen ||

Durchtritt von Hydraulikmedium gestatten. Des weite- 15 |

ren sind in dem verschiebbaren napfförmigen Teil 23 j|

Radialöffnungen 28 angeordnet, die mit den Radialöffnungen 22 des napfförmigen Teiles 21 fluchten, wenn das verschiebbare napfförmige Teil 23 am Anschlagring ^ 27 anliegt Bei in der Zeichnung nach unten gerichteter 20 ty überhöhter Strömungsgeschwindigkeit wird das ver- ,. schiebbare napfförmige Teil 23 vom Hydraulikmedium ': nach unten verschoben, so daß der von den miteinander zusammenwirkenden Radialöffnungen 22 und 28 freigegebene Durchflußquerschnitt stark verringert, aller-

dings nicht vollständig verschlossen wird. Mit Verringe- ']

rung des Durchflußquerschnittes ist eine starke Erhöhung des Durchflußwiderstandes verbunden, so daß die

Strömungsgeschwindigkeit entsprechend verlangsamt ;

wird. 30 '

Des weiteren ist im Gehäuse 16 eine mehrfach gestuf- , !

te Querbohrung 29 angeordnet, die die Bohrungen 17 ι

und 18 durchdringt und an ihren Enden durch Verschlußstücke 30 mit Entlüftungsventilen 31 verschlossen

sind. Dazu weisen die Endabschnitte der Querbohrung 35 ;

29 Innengewinde auf, in die die Verschlußstücke mittels entsprechender Außengewinde einschraubbar sind.

Der Abschnitt 29' der Querbohrung 29 zwischen den Bohrungen 17 und 18 weist an seinen Mündungen zu den Bohrungen 17 und 18 Gewindeabschnitte mit verringertem Durchmesser auf, in die unter Zwischenschaltung von Dichtungen 33 Rückschlagventile 11 bzw. 12 eingesetzt sind, welche jeweils nur zur benachbarten Bohrung 17 bzw. 18 hin öffnen können.

Zwischen den Rückschlagventilen 11 und 12 ist im Gehäuse 16 eine den Abschnitt 29' der Querbohrung 29 durchdringende Sackbohrung 34 parallel ?.u den Bohrungen 17 und 18 angeordnet, die mittels eines Anschlußstückes 35 mit der Speiseleitung 13 verbindbar ist

Über die Leitung 13, die Sackbohrung 34 und die Querbohrung 29 kann bei entsprechendem Unterdruck gegenüber der Speiseleitung 13 in den Bohrungen 17 und 118 in dieselben Hydraulikmedium eingeführt werden.

Um das Gehäuse 16 auf einem Rahmenteil o. dgl. festigen zu können, sind Löcher 36 vorgesehen, in die Schrauben, Nieten oder andere Befestigungselemente eingesetzt werden können.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 (34) angeordnet sind. Patentansprüche: 5. Steuervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verschlußstücken (30)

1. Steuereinrichtung für ein hydrostatisches Ge- Entlüftungsventile (31) angeordnet sind,

triebe, insbesondere für mehrachsige Schwerlast- 5

fahrzeuge mit Einzelrad- bzw. Einzelachsantrieb, mit

einem Hydraulik-Pumpenaggregat und mehreren
damit druckseitig über Zuführleitungen und saugsei-

tig über Rückführleitungen verbundenen Hydromo- Die Erfindung betrifft eine Steuervorrichtung für ein

toren, denen zur Oberdrehsicherung in den jeweili- 10 hydrostatisches Getriebe entsprechend der im Oberbegen Zuführleitungen und/oder Rückführleitungen griff des Anspruches 1 angegebenen Gactung.
angeordnete Drosselvorrichtungen vor- bzw. nach- Bei einer aus der US-PS 28 33 362 bekannten derarti-

schaltbar sind, welche auf eine erhöhte Strömungs- gen Anordnung sind als Drosselvorrichtungen jeweils geschwindigkeit mit stark erhöhtem Strömungswi- entgegen der zu beeinflussenden Strömung durch Feder derstand reagieren, dadurch gekennzeich- 15 beaufschlagte Drosselkörper angeordnet, welche bei net, daß zwischen jeder Drosselvorrichtung (8, 9) zunehmender Strömung unter Verengung, jedoch ohne und dem zugeordneten Hydromotor (4) sin An- vollständige Sperrung des Durchflußquerschnittes der Schluß für eine gegen Rückschlag gesicherte Speise- jeweiligen Drosselvorrichtung gegen die Federn verleitung (13) angeordnet ist, die dem Hydromotor (4) schiebbar sind. Dadurch kann erreicht werden, daß alle — bei Unterdruck in dessen jeweiliger Zuführlei- 20 Hydromotoren mit vergleichbarer Geschwindigkeit tung (5,6) gegenüber der Speiseleitung (13) — Hy- laufen, unabhängig davon, ob die jeweils angetriebenen draulikmedium zuführt und an einen dem Pumpen- Räder gut oder schlechte Traktion haben,
aggregat (1) zugeordneten Steuerkreis (40) hinter Die GB-PS 13 73 046 zeigt eine selbstfahrende land-

einer zum Steuerkreis (40) gehörenden Drosselein- wirtschaftliche Maschine, deren Räder hydraulisch anrichtung (40) angeschlossen ist, derart, daß bei Ent- 25 treibbar sind, dabei treibt eine motorgetriebene Pumpe nähme von Hydraulikmedium aus der Steuerleitung einen Hydromotor, welcher seinerseits die an einer Ach-OS) im Steuerkreis (40) ein vorübergehender Druck- se angeordneten Hauptantriebsräder antreibt. In dieabfall auftritt, welcher das Pumpenaggregat (1) im sem Hydraulikkreislauf sind keinerlei Drosselvorrich-Sinne einer Reduzierung der Fördermenge zurück- tunger zur Drehzahlbegrenzung des genannten HydroschwenkL 30 motors vorgesehen. Bei Bedarf können bei entsprechen-

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch der Betätigung eines Steuerventiles weitere Hydromogekennzeichnet, daß die jeweils einem der Hydro- toren parallel zu dem vorgenannten Hydromotor gemotoren (4) zugeordneten Drosselvorrichtungen (8, schaltet werden. Diese weiteren Hydromotoren treiben 9) in einem gemeinsamen Gehäuse (16) unterge- über hydraulisch betätigte Kupplungen Lenkräder der bracht sind, welches zwei jeweils zwischen einem 35 landwirtschaftlichen Maschine an. In den hydraulischen pumpenseitigen und einem motorseitigen Anschluß Zu- und Abführleitungen der den Lenkrädern zugeord-(19) erstreckte, einen Teil der jeweiligen Zuführ- neten Hydromotore sind Drosselvorrichtungen ange- bzw. Rückführleitung (5, (5) bildende Bohrungen (17, ordnet, die gegebenenfalls die Menge des durchströ-18) aufweist, in denen die Drosselvorrichtungen (8, menden Hydraulikmediums begrenzen, so daß dem Hy-9) angeordnet sind, und daß im Gehäuse (16) zwi- 40 dromotor der Hauptantriebsräder immer hinreichend sehen den beiden Bohrungen (17, 18) eine an die Hydraulikmedium zugeführt wird und die Hauptan-Speiseleitung (13) anschließbare Verbindungsleitung triebsräder entsprechend zum Vortrieb des Fahrzeuges (29) angeordnet ist, welche jeweils zwischen Dros- beitragen können.

selvorrichtung (8, 9) und motorseitigem Anschluß Um Leckverluste, beispielsweise aufgrund von Un-

(19) in die Bohrungen (17,18) einmündet und gegen- 45 dichtigkeiten am Pumpenaggregat bzw. an den Hydro-

über den Bohrungen (17, 18) jeweils durch ein zur motoren ausgleichen zu können, ist eine Speisepumpe

jeweiligen Bohrung (17, 18) hin öffnendes Rück- angeordnet, die dem Hydrauliksystem verlorenes Hy-

schlagventil(l 1,12) abgesperrt ist. draulikmedium nachführt. Diese Speiseleitung mündet

3. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 in die Druck- sowie die Saugleitung des Pumpenaggre- oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein als Drossel- 50 gates, wobei beide Mündungen durch jeweils ein Rückvorrichtung (8,9) an sich bekannter, entgegen der zu schlagventil gesteuert werden, welches zur jeweiligen beeinflussenden Strömung durch Haltekraft, wie Fe- Saug- bzw. Druckleitung hin öffnet.

der (26), beaufschlagter und bei zunehmender Strö- Diese bekannten Aggregate können — insbesondere

mung unter Verengung, jedoch ohne vollständige bei sehr großen Schwerlastfahrzeugen mit einer Viel-

Sperrung des Durchflußquerschnittes der Drossel- 55 zahl von einzeln angetriebenen Rädern oder Achsen —

Vorrichtungen (8.. 9) gegen die Haltekraft verschieb- noch nicht optimal gesteuert werden, weil bei schlechter

barer Drosselkörper (23) gegen einen Sitz oder An- Traktion mehrerer Räder ein mehr oder weniger großer

schlag (21) verschiebbar angeordnet ist. Anteil der Leistung des Pumpenaggregates an den

4. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 Drosselvorrichtungen der weniger belasteten Hydrobis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Boh- 60 motoren unter Umsetzung in Wärme vernichtet wird, rur.gsr. (17, IS) parallel zueinander, dis Verbir.dungs- Darüber hinaus kann im Schubbetrieb 'beisⁿie!swe'«e

l^;: leitung (29) als die beiden Bohrungen (17,18) durch- auf Gefällestrecken) der Fall auftreten, daß die Drossel-

j' dringende, das Gehäuse (16) durchsetzende Quer- vorrichtungen an sämtlichen Hydromotoren anspre-

U bohrung (29) mit endseitigen Verschlußstücken (30) chen und damit praktisch die Gesamtleistung des Pum-

und der Anschluß der Speiseleitung (13) zwischen 65 penaggregates vernichtet wird.

den beiden Bohrungen (17,18) — vorzugsweise par- Deshalb ist es Aufgabe der Erfindung, eine Steuerein-

'$ allel dazu — als die Verbiindungsleitung (29) durch- richtung für ein hydrostatisches Getriebe zu schaffen

!'! dringende bzw. in dieselbe mündende Sackbohrung und derart auszulegen, daß die Leistung des Pumpenag-