DE4218714A1

DE4218714A1 - Hydraulischer kreis zur versorgung zumindest eines hydromotors mit "ausschaltbaren" kolben

Info

Publication number: DE4218714A1
Application number: DE4218714A
Authority: DE
Inventors: Pierre Fillion
Original assignee: Poclain Hydraulics France SA
Current assignee: Poclain Hydraulics Industrie
Priority date: 1991-06-10
Filing date: 1992-06-06
Publication date: 1992-12-17
Anticipated expiration: 2012-06-07
Also published as: GB2258695A; GB2258695B; GB9212146D0; FR2677409B1; FR2677409A1; DE4218714C2; US5224411A

Description

In einem Hydraulikkreis mit einem oder mehreren Hydromoto ren, von denen zumindest einer "ausschaltbar" ist, ist während bestimmter Betriebsperioden das "Ausschalten" dieses ausschaltbaren Motors erwünscht. Unter "ausschalt barem" Motor wird hier ein Kolbenmotor verstanden, der mit einer Reaktionsnockenbahn versehen ist, auf der dessen Kolben normalerweise aufliegen, wobei diese Kolben aber willkürlich vom Benutzer aus dieser Auflage bewegt werden können.

Bei einer bekannten Anwendung trennt der Benutzer, wenn er einen der Motoren in die "ausgeschaltete" Stellung bewegen will, diesen Motor von der Druckflüssigkeitsversorgung und die verschiedenen Kolben, die der Reihe nach von der Nockenbahn zurückgedrückt werden, treiben die Flüssigkeit, die in den Zylindern, in denen sich diese Kolben bewegen, enthalten ist, aus diesen Zylindern hinaus, unter Hinnahme eines darausfolgenden mangelhaften Betriebs: die aus einem Zylinder zurückgedrängte Flüssigkeit neigt dazu, in einen benachbarten Zylinder eingesaugt zu werden. Dies hat ein unvollständiges Zurückziehen der Kolben in ihre entspre chenden Zylinder und heftige, zahlreiche und schädigende Schläge der unvollständig zurückgezogenen Kolben auf die Nockenbahn zur Folge. Dadurch entstehen Schäden, die durch die in der Erfindung vorgeschlagene Lösung verhindert werden können.

Die Erfindung betrifft daher einen hydraulischen Kreis zur Versorgung zumindest eines Hydromotors, bestehend aus: einer Druckflüssigkeitsquelle; dem genannten Motor, der eine Reaktionsnockenbahn, radiale "ausschaltbare" Kolben, die aus der Auflage auf der Reaktionsnockenbahn bewegt werden können, und Anschlüsse für die Zu- und Ableitung der Flüssigkeit umfaßt; einem Flüssigkeitsverteiler mit zumindest zwei Positionen; einer Hauptversorgungsleitung, welche die Druckflüssigkeitsquelle mit dem Flüssigkeits verteiler verbindet; einer Hauptauslaßleitung, die mit dem Flüssigkeitsverteiler verbunden ist; einer zusätzlichen Versorgungsleitung, die den Einlaßanschluß des Hydromotors mit dem Flüssigkeitsverteiler verbindet; einer zusätzli chen Auslaßleitung, die den Auslaßanschluß des Hydromotors mit dem Flüssigkeitsverteiler verbindet; einem drucklosen Behälter; und einer Flüssigkeitsabflußleitung, die den Flüssigkeitsverteiler mit dem drucklosen Behälter verbin det; wobei der Flüssigkeitsverteiler in einer ersten Posi tion die Verbindungen zwischen der Hauptversorgungsleitung und der zusätzlichen Versorgungsleitung und zwischen der zusätzlichen Auslaßleitung und der Hauptauslaßleitung herstellt und in einer zweiten Position die Hauptversor gungs- und die Hauptauslaßleitung von der zusätzlichen Versorgungs- und der zusätzlichen Auslaßleitung trennt.

Erfindungsgemäß umfaßt der Flüssigkeitsverteiler ein Pen delventil, das zwei Einlaßanschlüsse und einen Auslaßan schluß aufweist, und stellt in seiner zweiten Position außerdem die Verbindungen der zusätzlichen Versorgungslei tung mit einem der Einlaßanschlüsse des Pendelventils, der zusätzlichen Auslaßleitung mit dem anderen Einlaßanschluß des Pendelventils, und der Flüssigkeitsabflußleitung mit dem Auslaßanschluß des Pendelventils her. Außerdem wurde die folgende vorteilhafte Anordnung ausgewählt: das Pen delventil umfaßt eine Aussparung, die ein bewegliches Element zur Wahl der Verbindung einer der Einlaßanschlüsse mit dem Auslaßanschluß des Pendelventils enthält, wobei dieses bewegliche Element des Pendelventils aus einem in dieser Aussparung gleitenden Schieber besteht.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt in einem tat sächlichen Rückzug jedes Kolbens in das Innere des ent sprechenden Zylinders und dem Freisetzen der verschiedenen Kolben von der Nocke bei einem "Ausschalten".

Die folgende beispielhafte Beschreibung einer Ausführungs form dient dem besseren Verständnis der Erfindung sowie der Veranschaulichung ihrer Merkmale und Vorteile. Es versteht sich von selbst, daß die Beschreibung und die Zeichnungen nur erklärenden Charakter haben und nicht einschränkend sind.

Es wird auf die beiliegenden Zeichnungen Bezug genommen, von welchen:

Fig. 1 das Schema eines erfindungsgemäßen Hydraulikkrei ses ist;

Fig. 2 ein Querschnitt des "ausschaltbaren" Motors des in Fig. 1 dargestellten Kreises ist, der durch einen Teil dieses Kreises vervollständigt wird;

Fig. 3 ein Längsschnitt des Flüssigkeitsverteilers des Kreises aus Fig. 1 ist.

Fig. 1 zeigt den Steuer- und Versorgungskreis von zwei Hydromotoren, bestehend aus:

- einer Regelpumpe 1 mit einer neigbaren Reaktionsplatte 2 der Kolben, die in den parallel zu einer Drehachse liegen den Zylindern gleitend befestigt sind, wobei diese Regel pumpe mit zwei Hauptanschlüssen 13 und 14 versehen ist;
- einem ersten Umkehrmotor 3 mit "ausschaltbaren" Kolben 4, der mit zwei Hauptanschlüssen 5 und 6 versehen ist;
- einem zweiten Umkehrmotor 7, der mit zwei Hauptanschlüs sen 8 und 9 versehen ist;
- einem Flüssigkeitsbehälter 10;
- einem Flüssigkeitsverteiler 11 mit zwei Positionen, und den folgenden Leitungen:
- einer Leitung 12, die in der dargestellten Anordnung die Förderleitung der Pumpe 1 darstellt und den Hauptanschluß 13 mit dem Flüssigkeitsverteiler 11 verbindet;
- einer Leitung 15, die den Flüssigkeitsverteiler 11 mit dem Hauptanschluß 14 verbindet;
- den Leitungen 16 und 17, welche die Hauptanschlüsse 8 und 9 des zweiten Motors 7 mit der Leitung 12 bzw. 15 verbinden;
- den Leitungen 18, 19 welche die Hauptanschlüsse 5 bzw. 6 des ersten Motors 3 mit dem Flüssigkeitsverteiler 11 ver binden;
- einer Leitung 20, die den Flüssigkeitsverteiler 11 mit dem Behälter 10 verbindet.

Außerdem umfaßt der Flüssigkeitsverteiler 11 ein Pendel ventil 21, das zwei Einlaßanschlüsse 22, 23, einen Auslaß anschluß 24 und ein bewegliches Element 25 aufweist, das auf herkömmliche Art und Weise einen der Einlaßanschlüsse verschließt, während es andererseits die Verbindung zwi schen dem anderen Einlaßanschluß und dem Auslaßanschluß 24 herstellt.

Von den beiden Positionen des Flüssigkeitsverteilers 11 entspricht:

- die erste Position der Verbindung der Leitungen 12 und 18 und der Leitungen 19 und 15 und dem Verschließen der Leitung 20; und
- die zweite Position der Verbindung der Leitung 18 mit dem Einlaßanschluß 22 des Pendelventils 21, der Leitung 19 mit dem Einlaßanschluß 23 des Pendelventils 21, des Aus gangsanschlusses 24 des Pendelventils 21 mit der Leitung 20 und dem Verschließen der Leitungen 12 und 15.

In Bezug auf Fig. 2 zeigt der Querschnitt des Motors 3 sechs Kolben 4, die jeweils an eine bestimmte Rolle 26 angehängt sind, um während des Antriebs des Motors 3 auf der gewellten Nockenbahn 27 aufzuliegen. Diese Kolben 4 sind in den Zylindern 28 gleitend befestigt, die in einem Zylinderblock 29 angeordnet sind, der in Bezug auf die Nockenbahn 27 um eine Drehachse 30 drehbar befestigt ist, und sind in Bezug auf die Drehachse 30 radial angeordnet. Die Kolben 4 begrenzen im Inneren der Zylinder 28 Be triebskammern, die unter Berücksichtigung der Drehrichtung des Zylinderblocks 29 in Bezug auf die Nockenbahn 27, dargestellt durch den Pfeil F, in zwei Gruppen von Kam mern, 31 und 32, getrennt sind: die in den Kammern 31 enthaltene Flüssigkeit wird durch die Verschiebung der entsprechenden Kolben, die sich, von den ersten Flanken der Nockenbahn 27 zurückgedrückt, in das Innere ihrer Zylinder zurückziehen, aus diesen Kammern in die Leitung 19 verdrängt, während die anderen Kolben, die den anderen Flanken der Nockenbahn 27 gegenüberliegen, bereits in das Innere ihrer Zylinder zurückgezogen sind, und die Kammern 32, die sie begrenzen, mit der Leitung 18 verbunden sind.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform des Flüssigkeitsvertei lers 11 und des darin enthaltenen Pendelventils. Zusammen fassend läßt sich sagen, daß der Flüssigkeitsverteiler 11 folgendes umfaßt:

- ein Verteilerhauptstück 33, das mit einer ersten zylin drischen Bohrung 34 versehen ist;
- einen Schieber 35, der im Inneren der Bohrung 34 glei tend geführt ist und mit einer Spindel 36 zur Einstellung seiner Position versehen ist;
- eine zweite Bohrung 37, in der ein Schieber 25 gleitend befestigt ist und das bewegliche Element 25 des Pendelven tils darstellt.

Da die Schieber 35 und 25 auf herkömmliche Weise funktio nieren, ist es nicht notwendig, sie zu beschreiben, wobei zu beachten ist, daß die Leitungen 12, 15, 18, 19 und 20 markiert sind und die verschiedenen Durchlässe der Bohrun gen 34, 37 und die Schieber 35, 25 die zuvor beschriebenen Verbindungen der verschiedenen Leitungen ermöglichen. Die Funktionsweise des soeben beschriebenen Kreises wird nun erklärt. Wenn sich der Flüssigkeitsverteiler 11 in seiner ersten Position befindet und die neigbare Platte 2 der Pumpe 1 eine erste Neigung aufweist, stellt die Leitung 12 die Förderleitung der Pumpe 1 dar und versorgt gleichzei tig über die Leitungen 16 und 18 die Motoren 3 und 7. Die Flüssigkeit, die aus den Motoren über die Leitungen 17 und 19 austritt, wird über die Leitung 15 zum Hauptanschluß 14 der Pumpe 1 zurückgeleitet. Einer der vorangehenden entge gengesetzten Neigung der neigbaren Platte 2 der Pumpe 1 entspricht die Anordnung, in der die Leitung 15 die För derleitung der Pumpe ist, und die Leitung 12 für den Rück lauf der Flüssigkeit zu dieser Pumpe sorgt.

Wenn der Flüssigkeitsverteiler 11 in seine zweite Position gebracht wird, wird der Motor 7 ohne Veränderung in Bezug auf die vorangehende Anordnung versorgt. Im Gegensatz dazu wird der Motor 3 nicht mehr mit Druckflüssigkeit versorgt. Seine Kolben sind "ausgeschaltet", das heißt, daß dieser Motor eine besondere, im übrigen bekannte Vorrichtung besitzt, die ermöglicht, daß die Kolben 4 in das Innere des Zylinders 28 zurückgeschoben werden, wenn die Leitungen 18, 19 von den Leitungen 12, 15 getrennt werden. Wie bereits darauf hingewiesen wurde, bewirkt der Druck der Nockenbahn 27 auf die Rollen 26 und folglich auf die Kol ben 4, welche die Kammern 31 begrenzen, den Rückzug dieser Kolben 4 in das Innere ihrer Zylinder 28 und die Verdrän gung der in diesen Kammern 31 enthaltenen Flüssigkeit.

Es ist ratsam zu vermeiden, daß die Flüssigkeit, die aus einer Kammer 31 austritt, nicht in eine andere Kammer 32 wieder eintritt und diese neuerlich versorgt, da in diesem Fall die Kolben 4, die zuvor in ihre Zylinder zurückge schoben wurden, aus diesen wieder heraus gingen, und die entsprechenden Rollen 26, die zuvor aus der Auflage auf der Nockenbahn 27 gelöst wurden, neuerlich angreifen und während der Drehung des Zylinderblocks mit dieser in Be rührung kämen, woraus schädliche Stöße resultierten.

Erfindungsgemäß verhindert das Pendelventil 21 die neuer liche Versorgung der Leitung 18 durch die Flüssigkeit, die in der Leitung 19 enthalten ist und somit die neuerliche Versorgung der Kammern 32 durch die in den Kammern 31 enthaltene Flüssigkeit. Somit wird der obenbeschriebene nachteilige Betrieb verhindert. Natürlich verhindert das Pendelventil 21 ebenso die neuerliche Versorgung der Kam mern 31 durch die in den Kammern 32 enthaltene Flüssig keit, wenn die Drehrichtung des Zylinderblocks umgekehrt wird.

Der Vorteil der Ausstattung des Pendelventils 21 mit einem gleitenden Schieber 25, wie in Fig. 3 dargestellt ist, liegt in der ausgezeichneten Dichtigkeit, die zwischen diesem Schieber und seiner Bohrung 37 erhalten wird, und folglich in der äußerst zufriedenstellenden Abdichtung der Kammern 32 gegenüber den Kammern 31.

Die Erfindung ist nicht auf den dargestellten Kreis be schränkt, sonder umfaßt im Gegensatz alle Abänderungen, die durchgeführt werden können, ohne vom Umfang oder Wesen der Erfindung abzuweichen. Zu diesem Punkt müssen folgende Anmerkungen gemacht werden:

- der dargestellte Kreis dient zum Antreiben eines Fahr zeugs mit Hilfe eines Motors 7, dessen Leistung erfor derlichenfalls durch einen Hilfsmotor 3 ergänzt werden kann, der selbstverständlich "ausschaltbar" ist und die meiste Zeit "ausgeschaltet" ist;
- die Erfindung findet daneben bei Kreisen Anwendung, die nur eine einzige Art von Motor umfassen: jene des "ausschaltbaren" Motors 3;
- die Motoren 3 und 7 sind Umkehrmotoren: die Erfindung findet auch bei nicht umkehrbaren Motoren Anwendung, die nur eine einzige Drehrichtung aufweisen und in einem solchen Fall kann das Pendelventil offensicht lich durch ein einfaches Rückschlagventil ersetzt werden;
- da eine Pumpe 1 mit einer neigbaren Patte 2 gewählt wurde, kann durch Umkehrung der Neigung der Platte 2 die Umkehrung der Drehrichtung der Motoren 3 und 7 erreicht werden: natürlich wäre bei Verwendung einer Pumpe, die nicht mit einer derartigen neigbaren Platte versehen ist, und eines nicht umkehrbaren Motors 3, die Wahl eines Flüssigkeitsverteilers 11 mit drei Positionen ratsam.

Claims

1. Hydraulischer Kreislauf zur Versorgung zumindest eines Hydromotors (3), bestehend aus:

- einer Druckflüssigkeitsquelle (1-2);
- einem Motor (3), der eine Reaktionsnockenbahn (27), radiale "ausschaltbare" Kolben (4), die aus der Auflage auf der Reaktionsnockenbahn bewegt werden können, und Anschlüsse für die Zuleitung (5) und Ableitung (6) der Flüssigkeit umfaßt;
- einem Flüssigkeitsverteiler (11) mit zumindest zwei Positionen;
- einer Hauptversorgungsleitung (12), welche die Druckflüssigkeitsquelle (1-2) mit dem Flüssig keitsverteiler (11) verbindet;
- einer Hauptauslaßleitung (15), die mit dem Flüssig keitsverteiler (11) verbunden ist;
- einer zusätzlichen Versorgungsleitung (18), die den Einlaßanschluß (5) des Hydromotors (3) mit dem Flüs sigkeitsverteiler (11) verbindet;
- einer zusätzlichen Auslaßleitung (19), die den Aus laßanschluß (6) des Hydromotors (3) mit dem Flüssig keitsverteiler (11) verbindet;
- einem drucklosen Behälter (10); und
- einer Flüssigkeitsabflußleitung (20), die den Flüs sigkeitsverteiler (11) mit dem drucklosen Behälter (10) verbindet; wobei der Flüssigkeitsverteiler in einer ersten Position jeweils die Verbindung zwi schen der Hauptversorgungsleitung (12) und der zu sätzlichen Versorgungsleitung (18) und zwischen der zusätzlichen Auslaßleitung (19) und der Hauptauslaß leitung (15) herstellt und in einer zweiten Position jeweils die Hauptversorgungsleitung (12) und die Hauptauslaßleitung (15) von der zusätzlichen Versor gungsleitung (18) und der zusätzlichen Auslaßleitung (19) trennt;

dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsverteiler (11) ein Pendelventil (21) umfaßt, das zwei Einlaßanschlüsse (22, 23) und einen Auslaßanschluß (24) aufweist, und in seiner zweiten Position außerdem jeweils die Verbindung der zusätzlichen Versorgungsleitung (18) mit einem (22) der Einlaßanschlüsse des Pendelventils, der zusätz lichen Auslaßleitung (19) mit dem anderen (23) Einlaß anschluß des Pendelventils, und der Flüssigkeitsaus laßleitung (20) mit dem Auslaßanschluß (24) des Pen delventils herstellt.

2. Hydraulischer Versorgungskreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Pendelventil (21) eine Aussparung (37) umfaßt, die ein bewegliches Element zur Wahl der Verbindung eines der Einlaßanschlüsse (22, 23) mit dem Auslaßan schluß (24) des Pendelventils enthält, wobei dieses bewegliche Element des Pendelventils aus einem in dieser Aussparung (37) gleitendem Schieber (25) be steht.