DE4119333A1 - Hydrostatischer antrieb mit einem im offenen kreislauf angeordneten hydromotor - Google Patents
Hydrostatischer antrieb mit einem im offenen kreislauf angeordneten hydromotorInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Antrieb mit
einem im offenen Kreislauf angeordneten Hydromotor, der in
beide Richtungen betreibbar ist, einer Nachsaugeeinrichtung,
die im geöffneten Zustand die Ablaufseite mit der Zulaufseite
des Hydromotors verbindet und in Abhängigkeit von den Drücken
der Zulauf- und Ablaufseite gesteuert ist, und mit die
Zulauf- bzw. Ablaufseite bestimmenden Abtasteinrichtungen,
die in Wirkverbindung mit der Nachsaugeeinrichtung stehen.
Ein derartiger Antrieb ist aus der DE-OS 38 10 943 bekannt.
Dabei ist bereits eine in beiden Betriebsrichtungen wirksame
gemeinsame Nachsaugeeinrichtung vorgesehen. Wenn bei einem
solchen Antrieb in bestimmten Betriebssituationen,
beispielsweise, wenn der Antrieb als Fahrantrieb einer
Baumaschine eingesetzt wird und diese einen Berg hinab
fährt, der Hydromotor Schleppleistung aufnehmen muß, wird zum
Erzielen einer Bremswirkung ein in der ablaufseitigen Leitung
angeordnetes, in der Regel automatisch wirksames Bremsventil
eingeschaltet.
Um auf der Zulaufseite kavitationsfreien Betrieb zu
ermöglichen, wird mittels einer Nachsaugeeinrichtung
Druckmittel von der Ablaufseite in die Zulaufseite
eingespeist.
Die Nachsaugeeinrichtung ist zwischen die beiden Seiten des
Hydromotors geschaltet und in Abhängigkeit vom zulaufseitigen
Druck und vom ablaufseitigen Druck mittels entsprechender
Steuerflächen gesteuert. Um zu erkennen, welche Seite des
Hydromotors die Zulauf- und welche die Ablaufseite ist und
dann die dort anstehenden Drücke zu der Nachsaugeeinrichtung
weiterleiten zu können, sind bei dem hydrostatischen Antrieb
der genannten Druckschrift des Standes der Technik zwei als
Vorsteuerventile ausgebildete Abtasteinrichtungen vorgesehen,
die jeweils einer Leitung des Hydromotors zugeordnet sind.
Jedes Vorsteuerventil erfaßt den Druckabfall in der zuge
ordneten Leitung, der dann entsteht, wenn das Bremsventil von
einem Druckmittelstrom durchflossen wird. An der Druck
differenz vor und hinter dem Bremsventil erkennen die Vor
steuerventile somit die Strömungsrichtung des Druckmittels
und damit, welche Seite des Hydromotors die Zulauf- bzw. die
Ablaufseite ist.
Das Vorsteuerventil der Zulaufseite leitet den Zulaufdruck
vor dem Bremsventil über ein Wechselventil auf die Nach
saugeeinrichtung und hält diese geschlossen, solange der
Zulaufdruck höher ist, als der Druck in der Ablaufleitung.
Das ablaufseitige Vorsteuerventil wird von dem Druckgefälle
vor und hinter dem Bremsventil so gesteuert, daß es die
Nachsaugeeinrichtung zum Tank entlasten will. Das Wechsel
ventil verhindert dies jedoch, solange Druck auf der Zulauf
seite vorhanden ist. Bricht jedoch der zulaufseitige Druck
zusammen, liegt nunmehr an keiner der beiden Seiten des
Wechselventils Druck an, so daß die Nachsaugeeinrichtung
öffnen kann und das Druckmittel von der Ablaufseite über die
Nachsaugeeinrichtung zur Zulaufseite fließen kann, wenn der
Druck in der Ablaufleitung höher ist als der Druck in der
Zulaufleitung.
Sobald infolge fließenden Druckmittels am Bremsventil ein
Druckabfall auftritt, sperrt das zugeordnete Vorsteuerventil
die Weitergabe des ablaufseitigen Druckes an das
Wechselventil und sorgt so dafür, daß dort und damit an der
Nachsaugeinrichtung zulaufseitiger Druck an der in Schließ
richtung wirksamen Steuerfläche ansteht. Bei sinkenden
Zulauf- druck überwiegt die Kraft, die aus dem ablaufseitigen
Druck herrührt, der an einer in Öffnungsrichtung wirksamen
Steuer- fläche ansteht, woraufhin die Nachsaugeeinrichtung
und Druck- medium von der Ablaufseite in die Zulaufseite
eingespeist wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen
gattungsgemäßen hydrostatischen Antrieb zu vereinfachen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die
Abtasteinrichtungen von jeweils einem parallel zum Brems
ventil geschalteten, in Fließrichtung zum Hydromotor
öffnenden Rückschlagventil gebildet werden, dessen
Schaltstellung ein Signal für die Erkennung der jeweiligen
Ablauf- bzw. Zulaufseite darstellt. Der erfindungswesentliche
Gedanke besteht demnach darin, zur Erfassung der Zulauf- und
Ablaufseite des Hydromotors die Schaltstellung von den
Bremsventilen (es ist sowohl möglich zwei einfach wirkende
Bremsventile als auch ein gemeinsames doppelt wirkendes
Bremsventil vorzusehen) parallel geschalteten Rückschlag
ventilen abzufragen, wodurch festgestellt wird, welche der zu
dem Hydromotor führenden Leitungen die Zulaufleitung ist, um
deren Druckniveau an die Nachsaugeeinrichtung weiterzugeben.
Die bei den gattungsgemäßen hydrostatischen Antrieben des
Standes der Technik benötigten speziellen Vorsteuerventile
können daher entfallen. Somit ist die Zahl der Bauteile
verringert und der Aufbau vereinfacht, denn die Rückschlag
ventile, die erfindungsgemäß zu ihrer eigentlichen Funktion
zusätzlich die Funktion von Abtasteinrichtungen übernehmen,
sind in der Regel ohnehin Bestandteile der/des Bremsventil(s).
Die Erfassung der Schaltstellung der Rückschlagventile kann
auf verschiedene Weise erfolgen. So ist es z. B. möglich, die
Schaltstellung mittels elektrischer Kontakte zu ermitteln,
die wiederum mit elekromagnetischen Ventilen in Wirkver
bindung stehen, deren Aufgabe es ist, gegebenenfalls eine
Verbindung von der als Zulaufseite festgestellten Seite des
Hydromotors zu der Nachsaugeeinrichtung herzustellen. Die
Ermittlung der Schaltstellung der Rückschlagventile kann aber
auch rein hydraulisch erfolgen. Bei einem hydrostatischen
Antrieb mit einer Nachsaugeeinrichtung, an der in Öffnungs
richtung wirksame Steuerflächen vorgesehen sind, von denen
eine erste Steuerfläche mit dem zulaufseitigen Druck
beaufschlagt ist und eine zweite Steuerfläche mit dem
ablaufseitigen Druck, und an der eine in Schließrichtung
wirksame Steuerfläche vorgesehen ist, der die Abtast
einrichtungen vorgeschaltet sind und die mit dem
zulaufseitigen Druck beaufschlagbar ist, erfolgt dies gemäß
einer vorteilhaften Weiterbildung des Erfindungsgegenstands
dadurch, daß bei geöffnetem Rückschlagventil eine Verbindung
zwischen der Zulaufseite des Hydromotors und der in Schließ
richtung wirksamen Steuerfläche der Nachsaugeeinrichtung
hergestellt ist. Die in Öffnungsrichtung wirksamen Steuer
flächen an der Nachsaugeeinrichtung sind bevorzugt flächen
gleich. Die in Schließrichtung wirksame Steuerfläche ist so
groß, wie die in Öffnungsrichtung wirksamen Steuerflächen
zusammen.
Wegen dieser Steuerflächenverhältnisse ist dafür gesorgt, daß
der in Öffnungsrichtung wirkende ablaufseitige Druck in der
Lage ist, die Nachsaugeeinrichtung zu öffnen, wenn der in
Schließrichtung wirkende zulaufseitige Druck geringer wird
als der ablaufseitige Druck.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
hydrostatischen Antriebs, dessen Nachsaugeeinrichtung an
einem Stufenkolben gebildete Steuerflächen aufweist, ist
vorgesehen, daß der Stufenkolben einen Kanal aufweist, an den
die Räume vor den beiden in Öffnungsrichtung wirksamen
Steuerflächen angeschlossen sind und in den ein Wechselventil
geschaltet ist, dessen Ausgang unter Zwischenschaltung einer
Drossel mit dem Raum vor der in Schließrichtung wirkenden
Steuerfläche verbunden ist. Dadurch wird ein undefinierter
Schaltzustand der Nachsaugeeinrichtung beim Anfahren des
hydrostatischen Antriebs vermieden.
Dort würde ohne die beschriebene Vorrichtung folgendes
ablaufen: Beim Anfahren wird mittels eines Steuerwegeventils
eine der beiden zum Hydromotor führenden Leitungen mit der
Förderleitung einer Druckenergiequelle verbunden.
In der Ausgangsstellung sind zunächst beide Rückschlagventile
geschlossen. Der nun einsetzende Strom an Druckmittel wird
auch der in Öffnungsrichtung wirkenden Steuerfläche der
Nachsaugeeinrichtung mitgeteilt, die in Folge fehlenden
ablaufseitigen Gegendrucks öffnet, wodurch Druckmittel zu
beiden Seiten des Hydromotors fließt. Zwar wird auch in
diesem Zustand das zulaufseitige Rückschlagventil irgendwann
öffnen und die in Schließrichtung wirkende Steuerfläche mit
zulaufseitigem Druck beaufschlagt werden und somit die
Nachsaugeeinrichtung schließen, dabei kann es aber zu einem
unerwartetem Anfahrruck kommen.
Dies wird durch die vorgeschlagene Ausgestaltung verhindert.
Der an einer der in Öffnungsrichtung wirksamen Steuerflächen
anstehende zulaufseitige Druck wird durch den Kanal und das
Wechselventil im Stufenkolben der in Schließrichtung
wirksamen Steuerfläche mitgeteilt, aufgrund deren größeren
Fläche die Nachsaugeeinrichtung geschlossen bleibt. Nachdem
das zulaufseitige Rückschlagventil geöffnet hat, wird die in
Schließrichtung wirksame Steuerfläche an der Nachsauge
einrichtung vom Rückschlagventil aus mit Druckmittel
versorgt. Eine Drossel verhindert, daß größere Mengen an
Druckmittel von der genannten Steuerfläche durch den Kanal zu
der in Öffnungsrichtung wirksamen Steuerfläche und damit zur
zulaufseitigen Leitung zurückfließt.
Üblicherweise sind bei hydrostatischen Antrieben Druck
begrenzungsventile vorgesehen, die jeweils bei einge
schaltetem Bremsventil eine Überlastung der ablaufseitigen
Leitung verhindern, indem sie bei Erreichen des Maximal
drucks zur Gegenseite hin öffnen. Da bei den beschriebenen
Antriebssystemen bereits eine Verbindung zwischen den beiden
Seiten des Motors durch die Nachsaugeeinrichtung gebildet
ist, erweist es sich gemäß einer weiteren Ausgestaltung der
Erfindung als günstig, daß die Bremsventile in Öffnungs
richtung wirksame Steuerflächen aufweisen, die mit dem
zwischen dem Bremsventil und dem Hydromotor anstehenden Druck
beaufschlagbar sind. Auf diese Weise können separate Druck
begrenzungsventile entfallen, wodurch der hydrostatische
Antrieb weiter vereinfacht wird.
Die Druckbegrenzungsfunktion wird von den Bremsventilen mit
übernommen. Sobald bei eingeschaltetem, also in Drossel
stellung befindlichem Bremsventil ein bestimmter ablauf
seitiger Druck am Hydromotor überschritten wird, beginnt das
Bremsventil wieder zu öffnen. Zu diesem Zweck ist neben einer
in Öffnungsrichtung wirksamen Steuerfläche, die mit dem
zulaufseitigen Druck beaufschlagt ist, eine zusätzliche
Steuerfläche vorhanden, die ebenfalls in Öffnungsrichtung
wirksam ist und mit dem ablaufseitigen Druck, also dem Druck
zwischen diesem Bremsventil und dem Hydromotor beaufschlagt
ist.
Eine weitere Vereinfachung durch Verringerung der Zahl der
Bauteile ergibt sich, wenn jeweils ein Bremsventil mit einem
Rückschlagventil zu einer Baueinheit zusammengefaßt ist.
Bei den gattungsgemäßen hydrostatischen Antrieben kommen
häufig Axialkolbenmotoren (z. B. in Schrägscheibenbauweise
oder in Schrägachsenbauweise) zum Einsatz, die mit Brems
ventilen, Nachsaugeeinrichtung und Druckbegrenzungsventilen
nachgerüstet werden. Diese Bauteile werden dazu am Hydromotor
angeflanscht, was die Abmessungen des Aggragats vergrößert
und darüber hinaus eine Schutzvorrichtung oder von vornherein
eine sehr massive Bauweise dieser Bauteile erforderlich
macht, um beim Einsatz unter erschwerten Bedingungen, wie sie
beispielsweise bei Baufahrzeugen vorkommen, mechanischen
Beschädigungen vorzubeugen. Es ist daher vorteilhaft, die
beiden jeweils aus Bremsventil und Rückschlagventil
gebildeten Baueinheiten und die Nachsaugeeinrichtung in die
Steuerbodenaufnahme des Axialkolbenmotors zu integrieren,
wodurch zum einen der Platzbedarf verringert wird und zum
andern die genannten Bauteile geschützt untergebracht sind.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand
des in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungs
beispieles näher erläutert.
Dabei zeigt
Fig. 1 einen Schaltplan eines erfindungsgemäßen
hydrostatischen Antriebs;
Fig. 2 einen Schnitt durch die Steuerbodenaufnahme
einer Axialkolbenmaschine.
Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Schnitt nach
Fig. 2.
Eine hydrostische Verstellpumpe 1 ist über eine Förderleitung
2 und ein Steuerwegeventil 3 an die beiden Hauptleitungen 4
und 5 eines umsteuerbaren Hydromotors 6 angeschlossen, der
gegebenenfalls auch verstellbar ausgebildet sein kann. Mit
dem Steuerwegeventil 3 werden wechselweise die beiden
Hauptleitungen 4 und 5 des Hydromotors 6 an die Förderleitung
2 der Verstellpumpe 1 angeschlossen, wobei jeweils die nicht
angeschlossene Hauptleitung 4 oder 5 mit einem Druckmittel
behälter 7 verbunden ist.
In der Hauptleitung 4 ist ein Bremsventil 7 angeordnet, das
in Richtung zur Drosselstellung federkraftbelastet ist.
Analog dazu ist in der Hauptleitung 5 ein Bremsventil 10
angeordnet, das in Richtung zur Drosselstellung federkraft
belastet ist.
Eine in Öffnungsrichtung wirksame Steuerdruckfläche 8 des
Bremsventils 7 bzw. der Raum vor dieser Steuerdruckfläche 8
steht mit einem Leitungsabschnitt 5a der Hauptleitung 5 in
Verbindung. Der Leitungsabschnitt 5a befindet sich zwischen
dem Steuerwegeventil 3 und dem Bremsventil 10. Analog dazu
steht eine in Öffnungsrichtung wirksame Steuerdruckfläche 11
des Bremsventiles 10 bzw. der Raum vor dieser Steuerfläche 11
mit einem Leitungsabschnitt 4a der Hauptleitung 4 in
Verbindung. Der Leitungsabschnitt 4a befindet sich zwischen
dem Steuerwegeventil 3 und dem Bremsventil 7.
Eine zweite Steuerdruckfläche 9 des Bremsventils 7, die
ebenfalls in Öffnungsrichtung wirksam ist, bzw. der Raum vor
dieser Steuerdruckfläche 9 steht mit einem Leitungsabschnitt
4b der Hauptleitung 4 zwischen dem Hydromotor 6 und dem Brems
ventil 7 in Verbindung. Analog dazu steht eine zweite
Steuerdruckfläche 12, die ebenfalls in Öffnungsrichtung
wirksam ist, bzw. der Raum vor dieser Steuerdruckfläche 12
mit einem Leitungsabschnitt 5b der Hauptleitung 5 zwischen
dem Hydromotor 6 und dem Bremsventil 10 in Verbindung.
Zu dem Bremsventil 7 parallel geschaltet ist ein Rückschlag
ventil 13, das in Richtung zum Hydromotor 6 hin öffnet. Das
Rückschlagventil 13 ist darüber hinaus an den Leitungsab
schnitt 4b angeschlossen und an eine gestricht dargestellte
Leitung 14, wobei diese beiden Leitungen bei geöffnetem
Rückschlagventil miteinander verbunden sind und bei
geschlossenem Rückschlagventil nicht. Analog dazu ist zu dem
Bremsventil 10 ein Rückschlagventil 15 parallel geschaltet,
das in Richtung zum Hydromotor 6 hin öffnet. Das Rückschlag
ventil 15 ist darüber hinaus an den Leitungsabschnitt 5b
angeschlossen und an die bereits erwähnte Leitung 14, wobei
diese beiden Leitungen bei geöffnetem Rückschlagventil
miteinander verbunden sind und bei geschlossenem
Rückschlagventil nicht.
Es ist weiterhin eine Nachsaugeeinrichtung 16 vorgesehen, die
einen Stufenkolben 17 aufweist. An dem Stufenkolben 17 ist
eine in Schließrichtung wirksame Steuerfläche 18 gebildet,
wobei der Raum vor dieser Steuerfläche an die Leitung 14
angeschlossen ist. In Öffnungsrichtung wirksam sind eine
erste Steuerfläche 19, wobei der Raum vor dieser Steuerfläche
mit dem Leitungsabschnitt 5a verbunden ist und eine zweite
Steuerfläche 20, die als Ringfläche ausgebildet ist. Die
Nachsaugeeinrichtung 16 ist in den Leitungsabschnitt 4a, also
den Leitungsabschnitt zwischen dem Steuerwegeventil 3 und dem
Bremsventil 7 geschaltet und zwar derart, daß die Steuer
fläche 20 ständig mit dem Druck aus diesem Leitungsabschnitt
der Hauptleitung 4 beaufschlagbar ist. Der Teil des Leitungs
abschnitts 4a, der sich zwischen der Nachsaugeeinrichtung 16
und dem Bremsventil 7 befindet, sei im folgenden mit Leitungs
abschnitt 4c bezeichnet. In dem Stufenkolben 17 ist ein Kanal
21 vorgesehen, an den die Räume vor der in Öffnungsrichtung
wirksamen ersten Steuerfläche 19 und der zweiten Steuerfläche
20 angeschlossen sind und in den ein Wechselventil 22 ge
schaltet ist, dessen Ausgang unter Zwischenschaltung einer
Drossel 23 mit dem Raum vor der in Schließrichtung wirksamen
Steuerfläche 18 verbunden ist.
Die Wirkungsweise des beschriebenen hydrostischen Antriebs
ist wie folgt: Vor dem Anfahren befindet sich das Steuer
wegeventil in Neutralstellung (Mittelstellung). Die Haupt
leitungen 4 und 5 sind drucklos, die Bremsventile 7 und 10
sind infolge Federkraft in Drosselstellung, die Nachsauge
einrichtung 16 und die Rückschlagventile 13 und 15 sind
ebenfalls infolge Federkraft geschlossen.
Durch Schalten des Steuerwegeventils 3 nach in der Figur
links wird die Hauptleitung 5 des Hydromotors 6 mit der
Förderleitung 2 der Verstellpumpe 1 verbunden. Druckmittel
fließt daher in den Leitungensabschnitt 5a der Hauptleitung
und zu der Steuerfläche 8 des Bremsventils 13, also dem nun
ablaufseitigen Bremsventil, sowie zu der in Öffnungsrichtung
wirksamen ersten Steuerfläche 19 des Stufenkolbens 17 der
Nachsaugeeinrichtung 16. Dort gelangt das Druckmittel durch
den Kanal 21 und das Wechselventil 22 zu dem Raum vor der in
Schließrichtung wirksamen Steuerfläche 18. Da die Steuer
fläche 18 größer ist als die Steuerfläche 19, bleibt die
Nachsaugeeinrichtung 16 geschlossen. Das Druckmittel fließt
über das sich nun öffnende Rückschlagventil 15 und den
Leitungsabschnitt 5b zum Hydromotor 6. In der Hauptleitung 5
baut sich infolge der Belastung des Hydromotors 6 durch einen
angeschlossenen Verbraucher ein zulaufseitiger Druck auf, der
den genannten Steuerflächen mitgeteilt wird. Das ablauf
seitige Bremsventil 7 öffnet daher. Die Nachsaugeeinrichtung
16 bleibt geschlossen, da der zulaufseitige Druck nicht nur
der Steuerfläche 19, sondern infolge des geöffneten
Rückschlagventils 15 auch der Steuerfläche 18 mitgeteilt
wird. Auch zusammen mit der Wirkung des an der zweiten
Steuerfläche 20 anstehenden ablaufseitigen Drucks wird der
Stufenkolben 17 nicht nach in der Figur links bewegt, solange
der ablaufseitige Druck geringer ist als der zulaufseitige
Druck.
Wenn nun der Hydromotor 6 unter bestimmten Betriebs
bedingungen Energie von dem angeschlossenen Verbraucher
aufnimmt, ändern sich die Druckverhältnisse in den Leitungs
abschnitten 4a, 4b, 5a und 5b der Hauptleitungen 4 und 5. Der
Hydromotor 6 arbeitet dann als Pumpe, wobei es zu einem
Druckanstieg in der Hauptleitung 4 und zu einem Druckabfall
in der Hauptleitung 5 kommt.
Je nach Druckabfall im Leitungsabschnitt 5a der Hauptleitung
5 und der Kennlinie der Federkraftbelastung beginnt das
Bremsventil 7 zu schließen, um so eine Bremswirkung auf den
Hydromotor 6 ausüben zu können und dessen Drehzahl zu
begrenzen.
Unabhängig davon, ob das Bremsventil 7 in Betrieb gesetzt
wird oder nicht, ändern sich durch den Druckabfall im
zulaufseitigen Leitungsabschnitt 5a und den Druckanstieg im
ablaufseitigen Leitungsabschnitt 4c auch die Kräfte
verhältnisse am Stufenkolben 17 der Nachsaugeeinrichtung 16.
Der an der Steuerfläche 20 anstehende ablaufseitige Druck
erzeugt eine Kraft, die größer ist als die Summe der aus dem
zulaufseitigen Druck, der an der zur Steuerfläche 20
korrespondierenden Gegenfläche der Steuerfläche 18 ansteht,
herrührenden Kraft und der Federkraft, die den Stufenkolben
17 in Schließrichtung beaufschlagen. Daher öffnet die
Nachsaugeeinrichtung und Druckmittel wird aus dem
ablaufseitigen Leitungsabschnitt 4c in den zulaufseitigen
Leitungsabschnitt 5a eingespeist, um dort Kavitation am
Hydromotor 6 zu verhindern.
Der beschriebene Vorgang funktioniert auch in umgekehrter
Richtung, wenn also die Hauptleitung 4 mit der Förderleitung
2 der Verstellpumpe 1 verbunden wird, um die Drehrichtung des
Hydromotors 6 zu ändern.
Die Nachsaugeeinrichtung 16 wird dabei jeweils in Abhängig
keit vom zulauf- und ablaufseitigen Druck gesteuert, wobei
das "Abtasten" der Rückschlagventile 13 und 15 dafür sorgt,
daß jeweils immer der zulaufseitige Druck der Steuerfläche 18
mitgeteilt wird.
In Fig. 2 ist ein Schnitt durch die Steuerbodenaufnahme 24
einer Axialkolbenmaschine gezeigt. Fig. 3 stellt einen
vergrößerten Ausschnitt davon dar. Es werden für gleiche
Bauteile wie in Fig. 1 gleiche Bezugszeichen verwendet. Das
Bremsventil 7 ist mit dem Rückschlagventil 13 zu einer
patronenförmigen Baueinheit 25 zusammengefaßt. Analog dazu
ist auch das Bremsventil 12 mit dem Rückschlagventil 15 zu
einer patronenförmigen Baueinheit 26 zusammengefaßt. Zur
Erläuterung des Aufbaus dieser Baueinheiten 25 und 26 wird
der Einfachheit halber im folgenden auf die Baueinheit 25
Bezug genommen. Das Bremsventil 7 hat die Form einer
abgestuften Hülse, die mit mehreren Reihen von Querbohrungen
7a, 7b und 7c versehen ist. Die Querbohrungen 7b der
mittleren Reihe weisen Längsschlitze auf. Das Bremsventil 7
ist an seinem in der Figur linken Ende durch einen
eingepreßten oder eingeschraubten Stopfen 27 verschlossen,
der federkraftbelastet ist und daher das Bremsventil nach in
der Figur rechts drückt. Der Stopfen 27 weist eine Längs
bohrung 28 auf, die mit Querbohrungen 29 und mit einer mit
den Querbohrungen 29 verbundenen äußeren Ringnut 30 versehen
ist. Die Ringnut 30 steht mit einer Querbohrung 31 in dem
hülsenförmigen Bremsventil 7 in Verbindung, wobei die Quer
bohrung 31 ständig mit der Leitung 14 verbunden ist, die
sowohl an die Nachsaugeeinrichtung 16 als auch an eine zur
Querbohrung 31 analogen Querbohrung in der Baueinheit 26
angeschlossen ist.
In der Längsbohrung 28 ist längsbeweglich und nach in der
Figur rechts federkraftbelastet das pilzförmig ausgebildete
Rückschlagventil 13 angeordnet, das eine Längsbohrung 32
aufweist, mit Querbohrungen 33 versehen ist und im Bereich
des Pilzkopfes Querkanäle aufweist, die der Leitung 4a in
Fig. 1 entsprechen.
Die patronenförmige Baueinheit 25 ist von zwei in die Steuer
bodenaufnahme 24 eingearbeiteten Ringnuten 34 und 35 umgeben,
von denen die in der Figur linke Ringnut 34 an einen der in
der Figur nicht dargestellten Steuerkanäle der Axialkolben
maschine angeschlossen ist, der mit den Arbeitszylindern der
Zylindertrommel verbunden ist, und von denen die in der Figur
rechte Ringnut 35 mit der Leitung 4 in Verbindung steht.
In die Leitung 4 ist die Nachsaugeeinrichtung 16 geschaltet,
deren Einzelteile den bereits in Fig. 1 dargestellten Teilen
entsprechen.
Unter Bezugnahme auf den bereits geschilderten Funktions
ablauf des erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs sei im
folgenden noch kurz die Funktionsweise der in Fig. 2
dargestellten Elemente beschrieben: Bei angetriebenem Axial
kolben-Hydromotor, wenn also Druckmittel durch den Leitungs
abschnitt 5a bzw. durch den dem Leitungsabschnitt 5a
entsprechenden Kanal der Steuerbodenaufnahme 24 einströmt und
ein Druck aufgebaut wird, wird dieser Druck durch einen in
der Figur nicht dargestellten Kanal auch der Steuerfläche 8
an dem hülsenförmigen Bremsventil 7 mitgeteilt, so daß dieses
entgegen Federkraft öffnet.
Dadurch wird die Ringnut 34 über die Bohrungen 7b und 7c mit
der Ringnut 35 und damit mit dem ablaufseitigen Leitungs
abschnitt 4c bzw. dem dieser Leitung entsprechenden Kanal der
Steuerbodenaufnahme verbunden. Der zulaufseitige Druck wird
darüber hinaus in der bereits geschilderten Weise der Steuer
fläche 18 des Stufenkolbens 17 der Nachsaugeeinrichtung 16
mitgeteilt, so daß diese geöffnet bleibt.
Ändern sich nun die Druckverhältnisse infolge Belastungs
umkehr an dem Axialkolben-Hydromotor, so bewegt sich oberhalb
eines bestimmten ablaufseitigen Drucks das Bremsventil 7
wieder nach in der Figur rechts, wobei durch die Längs
schlitze der Querbohrungen 7b eine Drosselwirkung erzielt
wird und somit das Bremsventil 7 seine Bremswirkung
entfaltet. Im Falle, daß der ablaufseitige Druck zu groß
wird, wird das Bremsventil 7 wieder in Richtung zur Öffnungs
stellung, d. h. nach in der Figur links verschoben, was mit
Hilfe der Steuerfläche 9 geschieht, die an einem Absatz des
hülsenförmigen Bremsventils 7 gebildet ist.
Unabhängig davon wirkt der ablaufseitige Druck auch an der
Steuerfläche 20 des Stufenkolbens 17 der Nachsaugeeinrichtung
16 und bewegt den Stufenkolben 17 nach in der Figur links
wodurch Druckmittel von der Ablaufseite zur Zulaufseite
fließen kann.
Wenn bei umgekehrter Drehrichtung des Hydromotors der
Leitungsabschnitt 4a als Zulaufleitung dient, strömt das
Druckmittel über die Querbohrungen 7c zum Pilzkopf des
Rückschlagventils 13 und drückt dieses nach in der Figur
links auf. Druckmittel strömt daher sowohl in den Ringkanal
34, um von dort aus den Hydromotor anzutreiben, als auch
durch die Querkanäle, die der Leitung 4a in Fig. 1
entsprechen, in die Längsbohrung 32 des Rückschlagventils 13
und von dort über die Querbohrungen 33 zu den Querbohrungen
31 und der Ringnut 30 des Bremsventils 7, von wo aus es über
die Leitung 14 zur Steuerfläche 18 des Stufenkolbens 17 der
Nachsaugeeinrichtung 1b strömt.
Claims (6)
1. Hydrostatischer Antrieb mit einem im offenen Kreislauf
angeordneten Hydromotor, der in beide Richtungen betreibbar
ist, einer Nachsaugeeinrichtung, die im geöffneten Zustand
die Ablaufseite mit der Zulaufseite des Hydromotors
verbindet und in Abhängigkeit von den Drücken der Zulauf-
und Ablaufseite gesteuert ist, und mit die Zulauf- bzw.
Ablaufseite bestimmenden Abtasteinrichtungen, die in
Wirkverbindung mit der Nachsaugeeinrichtung stehen,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abtasteinrichtungen von
jeweils einem parallel zu einem Bremsventil (7, 10)
geschalteten, in Fließrichtung zum Hydromotor (6) öffnenden
Rückschlagventil (13, 15) gebildet werden, dessen
Schaltstellung ein Signal für die Erkennung der jeweiligen
Ablauf- bzw. Zulaufseite darstellt.
2. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 1, wobei an der Nach
saugeeinrichtung in Öffnungsrichtung wirksame Steuerflächen
vorgesehen sind, von denen eine erste Steuerfläche mit dem
zulaufseitigen Druck und eine zweite Steuerfläche mit dem
ablaufseitigen Druck beaufschlagt ist, und wobei eine in
Schließrichtung wirksame Steuerfläche vorgesehen ist, der
die Abtasteinrichtungen vorgeschaltet sind und die mit dem
zulaufseitigen Druck beaufschlagbar ist, dadurch
gekennzeichnet, daß bei geöffnetem Rückschlagventil
(13, 15) eine Verbindung (14) zwischen der Zulaufseite des
Hydromotors (6) und der in Schließrichtung wirksamen
Steuerfläche (18) der Nachsaugeeinrichtung (16) hergestellt
ist.
3. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 2, wobei die Steuer
flächen der Nachsaugeeinrichrung an einem Stufenkolben
gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der
Stufenkolben (17) einen Kanal (21) aufweist, an den die
Räume vor den beiden in Öffnungsrichtung wirksamen
Steuerflächen (19, 20) angeschlossen sind und in den ein
Wechselventil (22) geschaltet ist, dessen Ausgang unter
Zwischenschaltung einer Drossel (23) mit dem Raum vor der
in Schließrichtung wirkenden Steuerfläche (18) verbunden
ist.
4. Hydrostatischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bremsventile (7, 10)
jeweils in Öffnungsrichtung wirksame Steuerflächen auf
weisen, die mit dem zwischen dem Bremsventil (7, 10) und dem
Hydromotor (6) anstehenden Druck beaufschlagbar sind.
5. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß jeweils ein Bremsventil (7, 10) mit
einem Rückschlagventil (13, 15) zu einer Baueinheit (25, 26)
zusammengefaßt ist.
6. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 5, wobei der Hydro
motor als Axialkolbenmotor ausgebildet ist, dadurch
gekennzeichnet, daß die beiden jeweils aus Bremsventil
(7, 10) und Rückschlagventil (13, 15) gebildeten Baueinheiten
(25, 26) und die Nachsaugeeinrichtung (16) in die Steuer
bodenaufnahme (24) integriert sind.
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