DE3603064C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anfahrsteuerung für ein Flüssigkeitsgetriebe, das aus einer Radialkolbenpumpe und einem Hydromotor besteht, nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Ein derartiger hydrostatischer Antrieb ist z. B. aus der US-PS 23 16 278 bekannt. Dieser Antrieb besteht aus einer durch eine Verbrennungsmaschine angetriebenen Radialkolbenpumpe, die über eine Druckleitung einen Hydromotor im geschlossenen Kreis mit Drucköl versorgt, der Hydromotor dient dabei zum Antreiben eines Propellers. Zwischen die Druckleitung und eine vom Hydromotor zur Radialkolbenpumpe geführte Niederdruckleitung ist eine Kolben-Zylinder-Anordnung eingebaut, mittels welcher Druckstöße in der Druckleitung gedämpft werden sollen. Zur Erzielung einer möglichst geringen Förderstrompulsation ist die Pumpe außerdem mit sieben Förderkolben ausgestattet. Solche hydrostatische Antriebe arbeiten zwar mit einem gleichmäßigen Zulaufstrom zum Hydromotor, jedoch ist das Anlaufverhalten des Hydromotors beim Start völlig unzureichend. Die Pumpe muß nämlich beim Start, um den sogenannten Stick-Slip-Effekt des Hydromotors zu überwinden, einen stark überhöhten Druck aufbauen. Die Druckspitzen dieses überhöhten Druckes können dabei weit über dem zulässigen Höchstdruck liegen, so daß nicht nur die Pumpe, sondern auch der gesamte Hydraulikkreis einer die Lebensdauer beeinträchtigenden Belastung unterliegen. Hinzu kommt ein plötzliches ruckartiges Anlaufen des Hydromotors, was in vielen Antriebssystemen möglichst vermieden werden sollte.

Zwar ist es aus der VDI-Z 117 (1975) Nummer 13/14-Juli (I/II) und aus der DE-PS 920 228 bei Hydromotoren bekannt, entweder einzelne Kammern über entsprechende Ventile aus dem Arbeitskreis abzuschalten, oder Verriegelungsvorrichtungen für Kolben vorzusehen, womit sich diese stillsetzen lassen. Desgleichen ist aus der DE-OS 19 49 973 bekannt, in einer aus zwei sternförmig nebeneinanderliegenden Zylinderreihen bestehenden Hydroeinheit, die auch als Pumpe arbeiten kann, eine der beiden Zylinderreihen abzuschalten. Alle diese bekannten Maßnahmen dienen jedoch nur dazu, die Abtriebsdrehzahl des Hydromotors zu verändern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anfahrsteuerung für ein Flüssigkeitsgetriebe zu schaffen, durch die das Anlaufverhalten eines Hydromotors (Axial- oder Radialkolbenmaschine) erheblich verbessert wird.

Diese Aufgabe ist durch das Kennzeichen von Anspruch 1 gelöst.

Dadurch, daß mindestens ein Förderzylinder der Pumpe vom Hydraulikkreis des Hydromotors abgekoppelt ist, entsteht zwischen den Förderzylindern ein ungleicher Förderabstand, so daß sich bei jeder Umdrehung der Exzenterwelle eine verhältnismäßig starke Druckpulsation aufbaut. Die Druckpulsation reißt den Hydromotor aus seiner Haftreibung, der bereits bei niedriger Druckdifferenz zuverlässig anläuft. Zur Verwirklichung der Erfindung eignet sich jede gebräuchliche Mehrzylinderpumpe, die mit nur geringen Änderungen umrüstbar ist.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß ein Förderzylinder der Pumpe lediglich in der Anlaufphase des Hydromotors in einen Behälter fördert, und nachfolgend in der Betriebsphase über eine Ventileinrichtung dem Hydromotor zugeschaltet wird. Hierzu wird weiter vorgeschlagen, die Ventileinrichtung beim Einschalten des Hydromotors durch ein Betätigungsventil über ein Verzögerungsventil anzusteuern. Dies hat den Vorteil, daß die Förderleistung des Zylinders genutzt wird und die Radialkolbenpumpe ruhig läuft.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines stark vereinfachten Teilschnittes durch eine Radialkolbenpumpe mit zugehörigem Hydraulikkreis näher erläutert.

Die Radialkolbenpumpe besteht aus einem Gehäuse 1, in welches mehrere Zylinderbohrungen 2 in einer Ebene oder versetzt eingearbeitet sind. Die Zylinderbohrungen 2 verlaufen radial zu einer Antriebswelle 3, die einen Exzenter 4 trägt. Der Exzenter 4 rotiert mit der Welle 3. Am Exzenter 4 stützen sich in den Zylin­ derbohrungen 2 geführte Förderkolben 5 ab. Federn 9 halten die Förderkolben 5 am Exzenter 4 in Anlage. Die Förderkolben führen bei angetriebener Welle 3 nacheinander eine Hubbewegung aus. Dabei tauchen diese in einen mit einem Behälter 6 verbundenen Saugraum 7 ein, wobei über Einlaßöffnungen 8 das Drucköl in die Kolben­ innenräume einströmt. Über Druckräume 10 und der Einfachheit halber nicht dargestellte Rückschlagventile gelangt das Drucköl in einen Sammelkanal 11. Der Sammelkanal 11 ist über eine Druck­ leitung 12 an einen Hydromotor 13 angeschlossen. Der Hydromotor 13 weist eine Umgehungsleitung 14 mit einem Betätigungsventil 15 auf. Bis hierher ist der beschriebene hydrostatische Antrieb allgemein bekannt.

Nach der Erfindung ist einer der Förderzylinder 2 A vom Hydraulikkreis des Hydromotors 13 abgekoppelt, der über eine Leitung 16 unmittelbar mit dem Behälter 6 Verbindung hat. Durch dieses "Überspringen" eines Zylinders 2 A in der Förderfolge entsteht eine gezielte Ungleichförmigkeit des Verbraucherstromes in der Druckleitung 12, die sich in Form von Druckstößen auf den Hydromotor 13 auswirkt. Nach Blockieren der Umgehungsleitung 14 durch das Betätigungsventil 15 wird der Hydromotor 13 gewisser­ maßen durch leichte Schläge aus seiner Haftreibung in Bewegung versetzt. Der Hydromotor 13 läuft bereits bei geringer Druckdifferenz allmählich an. Treibt der Hydromotor z. B. den Lüfter eines Kfz.-Kühlers an, so ist die Druckpulsation weder im Lauf- noch im Geräuschverhalten wahrnehmbar.

In der Zeichnung ist mit strichpunktierten Linien angedeutet, daß die Leitung 16 über eine als Magnetventil ausgeführte Ventileinrichtung 17 in Position I auch an die Druckleitung 12 angeschlossen werden kann. Hierzu ist die Ventileinrichtung 17 gleichzeitig bei Betätigung des Ventils 15 (in Position I) z. B. über ein elektrisches Verzögerungsglied (nicht dargestellt) an­ steuerbar, um die Leitung 16 auf den Hydromotor 13 zu schalten. In diesem Falle ist also der Förderzylinder 2 A nur zum Starten des Hydromotors 13 auf den Behälter 6 geschaltet.

Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, daß anstelle eines aktiven Förderzylinders 2 A ein sogenannter Blindzylinder ohne Kolben vorgesehen sein kann. Der gewünschte Pulsationseffekt ist in allen Fällen mit einer gebräuchlichen Mehrzylinderpumpe bei geringstem Aufwand zu verwirklichen.
1Gehäuse 2Zylinderbohrungen 2 AFörderzylinder 3Antriebswelle 4Exzenter 5Förderkolben 6Behälter 7Saugraum 8Einlaßöffnungen 9Federn 10Druckräume 11Sammelkanal 12Druckleitung 13Hydromotor 14Umgehungsleitung 15Betätigungsventil 16Leitung 17Ventileinrichtungen

Claims (5)

1. Anfahrsteuerung für ein Flüssigkeitsgetriebe, das aus einer Radialkolbenpumpe und einem Hydromotor besteht, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Förderzylinder (2 A) der Radialkolbenpumpe vom Hydraulikkreis des Hydromotors (13) abgekoppelt ist.

2. Anfahrsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Förderzylinder (2 A) der Radialkolbenpumpe vom Hydraulikkreis des Hydromotors (13) ständig abgekoppelt ist.

3. Anfahrsteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Förderzylinder (2 A) der Radialkolbenpumpe in der Anlaufphase des Hydromotors (13) abgekoppelt ist.

4. Anfahrsteuerung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der abkoppelbare Förderzylinder (2 A) in der Anlaufphase über eine Ventileinrichtung (17) mit dem Behälter (6) und in der Betriebsphase an den Hydromotor (13) angeschlossen ist.

5. Anfahrsteuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung (17) beim Einschalten des Hydromotors (13) gleichzeitig über ein Verzögerungsglied ansteuerbar ist.