DE1425783B2

DE1425783B2 - Hydrostatisches getriebe mit geschlossenem kreislauf

Info

Publication number: DE1425783B2
Application number: DE19631425783
Authority: DE
Inventors: Hans-Dieter 8751 Haibach Knölker
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1963-09-06
Filing date: 1963-09-06
Publication date: 1971-12-16
Also published as: DE1425783A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Getriebe in jeder Zuleitung zu einer hydrostatischen Einheit mit geschlossenem Kreislauf mit je einem an die des Getriebes zu vermeiden, da solche Unterdruck-Hochdruck- und Niederdruckleitung angeschlosse- zustände zu unerwünschten Saugkräften an den KoI-nen Speicherraum, wobei die beiden das Volumen ben der Pumpe zu Kavitation und zu Schaumbildung jedes Speicherraumes bestimmenden beweglichen 5 im Arbeitsmedium führen können. Wandteile miteinander gekoppelt und derart aus- Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch

gestaltet sind, daß der mit der jeweiligen Hoch- die Kombination folgender Merkmale gelöst: druckleitung verbundene Speicherraum bei einem a) Das die beiden Speicherräume aufnehmende

bestimmten Getriebehochdruck eine gewisse Flüssig- Gehäuse ist symmetrisch in bezug auf die

keitsmenge aufnimmt und gleichzeitig der mit der io Speicherräume ausgebildet, und es besteht aus

jeweiligen Niederdruckleitung verbundene Speicher- einem Zylinder sowie einem Kolben, dessen

raum eine gleich große Menge in die Niederdruck- zwei Stirnseiten die beweglichen Wandteile der

leitung einspeist. Speicherräume bilden, wobei der Kolben zusätz-

Bekannt ist ein solches hydrostatisches Getriebe, Hch zu den ihn beaufschlagenden Getriebe-

bei dem die Pumpe zu einem Verbraucher fördert, 15 drücken noch beidseitig von Vorspannkräften

der aus einem in einem Zylinder verschiebbaren KoI- beaufschlagt ist und

ben mit einer Kolbenstange besteht. Das Getriebe b) in der Verbindungsleitung, die jeden der beiden ist mit zwei koaxial zueinander angeordneten Spei- Speicher mit der ihm zugeordneten Getriebe-

cherzylindern versehen, wobei in jedem dieser leitung verbindet, ist je ein in Richtung zum

Speicherzylinder ein Kolben verschiebbar ist und die 20 Speicher öffnendes Rückschlagventil angeordbeiden Kolben durch eine Kolbenstange starr mit- net, das durch eine Steuerleitung zwangläufig

einander gekoppelt sind. Der der Hochdruckseite in offenem Zustand gehalten wird, wenn der im

zugeordnete Speicherzylinder ist mit seinem kolben- anderen Speicherraum herrschende Getriebe-

stangenseitigen Arbeitsraum an die Förderleitung druck größer ist als der unmittelbar am Rück-

zwischen der Pumpe und dem Verbraucherzylinder 25 schlagventil anliegende Getriebedruck, wobei

angeschlossen, während der gegenüberliegende Ar- für jedes dieser gesteuerten Rückschlagventile

beitsraum dieses Zylinders an eine Druckluftquelle eine Umgehungsleitung vorgesehen ist, in der

bzw. an einen Federspeicher angeschlossen ist. Der ein jeweils entgegengesetzt zu dem Rückschlag-

kolbenstangenseitige Arbeitsraum des Verbrauchers ventil öffnendes weiteres Rückschlagventil sowie

führt in den kolbenstangenseitigen Arbeitsraum des 30 eine verstellbare Drosselstelle vorgesehen sind, dem Niederdruck zugeordneten und entsprechend Die unter dem Kombinationsmerkmal a) aufge-

mit einem schwächeren Kolben als dem der Hoch- führten Einzelmerkmale sind aus'einer" als Stoßdruckseite zugeordneten versehenen Zylinders, der dämpfer für den hydrostatischen Antrieb einer Kette andererseits mit einer Ablaufleitung zu einem völlig wirkenden Einrichtung bekannt, wobei dieser im gefüllten Tank, aus dem die Pumpe ansaugt, verbun- 35 hydrostatischen Antrieb wirkende Stoßdämpfer das den ist. Der gegenüberliegende Arbeitsraum des der Schlaffwerden der Kette vermeiden soll. Die Wir-Niederdruckseite zugeordneten Speicherzylinders wird kung, daß in die jeweilige Niederdruckleitung des drucklos gehalten und zusätzlich kann eine die Druck- hydrostatischen Getriebes eine der aus der Hochluftquelle unterstützende Zugfeder am niederdruck- druckleitung verdrängten Flüssigkeitsmenge entseitigen Kolben angeordnet sein. Tritt in der Ablauf- 40 sprechende Menge eingespeist wird, tritt bei dieser leitung aus dem Verbraucherzylinder ein Druckstoß Einrichtung als zufällige Nebenwirkung neben der geauf, so wird dieser durch den Kolben in dem der wünschten Wirkung auf, die verhindern soll, daß bei Niederdruckseite zugeordneten Speicherraum auf schlagartig auf den Arbeitskolben einwirkenden den Kolben in dem der Hochdruckseite zugeordneten Belastungen die angetriebene Einrichtung zurück-Speicherzylinder übertragen, wobei beide Kolben 45 weichen kann. Entsprechend ist die Vorspanneinrichunterstützt durch den auf den hochdruckseitigen KoI- tung für die Federn an der bekannten Einrichben wirkenden Luftdruck verschoben werden und tung derart ausgestaltet, daß die Federn durch Verdadurch aus dem hochdruckseitigen Speicherraum schieben eines der beiden Endlager gespannt werden Arbeitsflüssigkeit in die Förderleitung der Pumpe können, und daß dann, wenn der Druck in beiden verdrängen. Ein Rückschlagventil hindert dabei, daß 50 Leitungen gleich ist, beispielsweise also bei druckdie aus diesem Raum verdrängte Flüssigkeit zur loser Anlage, der Kolben von den Federn in der Pumpe zurückströmt. Bei einem auf der Hochdruck- Mittellage zentriert und bei jeder Druckänderung seite auftretenden Druckstoß wird der Kolben in dem aus der Zentrierungslage heransverdrängt wird der Hochdruckseite zugeordneten Speicherzylinder (USA.-Patentschrift 2 801 013). gegen den Luftdruck zurückgedrückt und nimmt 55 Weiterhin ist es bereits bekannt, Druckspeicher dabei den Kolben auf der Niederdruckseite mit, der über ein in Richtung Druckspeicher öffnendes Rückauf diese Art und Weise Flüssigkeit in die Verbin- schlagventil mit einem Druckraum einer hydrodungsleitung zwischen der Ablauföffnung des Ver- statischen Einheit zu verbinden, wobei dieses Rückbraucherzylinders und dem Tank fördert. Zusätzliche schlagventil durch eine eine Drosselstelle enthaltende Maßnahmen zum Verhindern von Schwingungen der 60 Umgehungsleitung überbrückt ist (Technische Rundmiteinander verbundenen Kolben in den Speicher- schau, Nr. 26, vom 14.6.1963, Seite 21). zylindern oder von durch solche Schwingungen mög- Es ist auch schon bekannt, in der Ablaufleitung

licherweise ausgelösten Saugeffekten durch die KoI- eines hydraulischen Stellzylinders ein Rückschlagben sind dabei nicht vorgesehen (USA.-Patentschrift ventil vorzusehen, das durch eine Umgehungsleitung 721 446). 65 überbrückbar ist, in der ein entgegengesetzt zum

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe be- ersten Rückschlagventil öffnendes gesteuertes Stromsteht darin, bei einem hydrostatischen Getriebe der begrenzungsventil angeordnet ist (USA.-Patenteingangs aufgeführten Gattung Unterdruckzustände schrift 1 972 462).

Claims

Durch die Erfindung können die in der Hochdruckleitung eines im geschlossenen Kreislauf arbeitenden hydrostatischen Getriebes auftretenden Druckstöße dadurch abgebaut werden, daß aus der Hochdruckleitung eine hinreichende Flüssigkeitsmenge entnommen wird, wobei jedoch trotz der Entnahme dieser Flüssigkeitsmenge auf der Zulaufseite zur Pumpe kein Betriebszustand auftritt, bei dem der für die Pumpe vorgesehenen Zuströmdruck

Ebenso ist das Rückschlagventil 12 über eine Steuerleitung 18 an die Leitung 15 angeschlossen.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Wenn die Leitung 3 die Hochdruckleitung des hydro-5 statischen Getriebes ist und die Leitung 4 dessen Rückstromleitung ist, ist der Kolben 10 gegen die Kraft der Feder 20' nach in der Zeichnung rechts in seine Normalbetriebslage verschoben, aus der er in beiden Richtungen ausweichen kann. Sinkt infolge

in der Hochdruckleitung auftretenden Druckstoß ermöglicht, andererseits aber verhindert, daß der Kolben so schnell in seine Normalbetriebslage

der Zuströmleitung zu der Pumpe eine Flüssigkeitsmenge absaugt, die nicht sofort wieder durch die Speisepumpe unter Aufrechterhalten des Speisedrucks ergänzt werden kann.

Besonders vorteilhaft ist die Anwendung bei einem hydrostatischen Getriebe, bei dem sowohl die Pumpe als auch der Verbraucher eine hydrostatische Maschine mit mehreren auf einen gemeinsamen

unterschritten wird. Dieser Zustand wird auch dann io plötzlicher Entlastung des hydrostatischen Motors 5 vermieden, wenn nach Abbau des Druckstoßes in der plötzlich der Druck in der Leitung 3 ab, so wird der Hochdruckleitung der die beiden Speicherräume be- Kolben 10 unter Wirkung der Feder 20' nach in der grenzende Kolben wieder in seine Normalbetriebs- Zeichnung links verschoben und verdrängt dabei aus lage zurückkehrt. Für diese Wirkung ist die Ventil- dem linken Teil des in dem Zylindergehäuse 6 beanordnung wesentlich, die über vorgesteuerte Ventile 15 findlichen Speicherzylinders Arbeitsflüssigkeit über ein schnelles Ausweichen des Kolbens unter einem die Leitung 22 und die einstellbare Drosselstelle 9

und das Rückschlagventil 17 und die Leitung 15 in die Leitung 3, so daß der Druckabfall gedämpft wird. Wenn andererseits in der Leitung 3 plötzlich ein

zurückkehrt, daß er auf diese Art und Weise aus 20 Druckstoß hohen Druckes auftritt, wird dieser der Niederdruckleitung des Getriebes und damit aus Druckstoß über die Leitung 15 und die Leitung 23

und das Rückschlagventil 13 auf den Speicherzylinder in dem Zylindergehäuse 6 übertragen und der Kolben 10 weiter gegen die Kraft der Feder 20' 25 verschoben. Dabei verdrängt der Kolben 10 aus der in der Zeichnung rechten Seite des Speicherzylinders in dem Zylindergehäuse 6 Arbeitsfiüssigkeit, die ohne wesentliche Drosselung durch das infolge des höheren Druckes in der Steuerleitung 18 geöffnete RückAntrieb bzw. Abtrieb arbeitenden Kolben ist. Solche 30 schlagventil 12 und die Leitungen 24 und 14 in die Maschinen sind nämlich, insbesondere bei hohen Leitung 4, die dann Niederdruckleitung ist, abströmt, Drehzahlen, relativ empfindlich gegen eine Unter- so daß in der Leitung 4 ein Unterdruck vermieden schreitung des für die Niederdruckleitung festgeleg- wird. Bei Abklingen der Druckspitze bis auf den ten Mindestdruckes. Normalbetriebsdruck ist dann das Rückschlagventil

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele 35 13 wieder geschlossen, so daß der Kolben 10 in seine des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt. Normalbetriebslage nur zurückkehren kann, indem Fig. 1 zeigt ein Schaltschema eines Getriebes; er Arbeitsflüssigkeit über die Drosselstelle 9 und das

F i g. 2 zeigt eine besondere Gestaltung der Spei- Rückschlagventil 17 und die Leitung 15 in die Leicherräume. tung 3 abgibt, wobei dieser Strom durch die Drossel-

Bei dem Getriebe gemäß F i g. 1 treibt die Brenn- 40 stelle 9 gedämpft ist. Dabei saugt der Kolben 10 mit kraftmaschine 1 unmittelbar die verstellbare hydro- seiner anderen Seite entsprechend langsam aus der statische Pumpe 2 an, die über zwei Leitungen 3 Leitung 4 ab.

und 4 mit dem hydrostatischen Motor 5 in geschlos- Bei der in F i g. 2 dargestellten Speicherzylinder-

senem Kreislauf verbunden ist. Die Förderrichtung . einrichtung entspricht der Speicherzylinder 26 dem der verstellbaren Pumpe 2 ist dabei beliebig wählbar, 45 Zylinder 6 in der Einrichtung gemäß Fig. 1, und der so daß wahlweise die Leitung 3 oder die Leitung 4 Kolben 30 in F i g. 2 entspricht in seiner Wirkungs-Hochdruckleitung sein kann. Das die Speicherräume weise dem Kolben 10 gemäß Fig. 1. Die Zylinder aufnehmende Zylindergehäuse 6 ist über die beiden 31 haben einen größeren Durchmesser als der Zylin-Leitungen 14 und 15 an die Leitungen 3 und 4 ange- der 26, in dem der Kolben 30 verschiebbar ist. Die schlossen, wobei der Speicherzvlinder in dem Zylin- 5° Kolben 28 sind über Kolbenstangen 27 starr mit dem dergehäuse 6 mit der Leitung 15 einerseits über eine Kolben 30 verbunden. Infolge der unterschiedlichen Leitung 23, in der ein zum Speicherzvlinder hin Durchmesser einerseits der Zylinder 31 und andereröffnendes Rückschlagventil 13 angeordnet ist, und seits des Zylinders 26 wird bei Verschieben der aus andererseits über eine Leitung 22, in der ein zu der den Kolben 28 und dem Kolben 30 mit den Kolben-Leitung 15 hin öffnendes Rückschlagventil 17 sowie 55 stangen 27 bestehenden Einheit Arbeitsflüssiükeit eine einstellbare Drosselstelle 9 angeordnet sind, ver- durch die Leitungen 32 und 33 je nach Verschiebebunden ist. Andererseits ist der Speicherzylinder mit richtung verdrängt bzw. angesaugt. Diese beiden der Leitung 14 einerseits über eine Leitung 24 ver- Leitungen 32 und 33 entsprechen den Leitungen 23 bunden, in der ein zum Speicherzylinder hin öffnen- und 24 gemäß Fig. 1. Die beiden Kolben28 sind des Rückschlagventil 12 angeordnet ist und durch 60 jeweils gegen ein Druckpolster 29 abgestützt, wobei eine Leitung 21 mit der Leitung 14 verbunden, in diese Druckpolster als Energiespeicher wirken und der einerseits ein zu Leitung 14 hin öffnendes Rück- deren Druck über in der Zeichnung nicht dargestellte schlagventil 16 und andererseits eine einstellbare Einrichtungen abhängig von dem Druck in den Lei-Drosselstelle 9 angeordnet sind. Das Rückschlag- tungen 3 und 4 veränderbar ist. ventil 13 ist über eine Steuerleituns 19 mit der Lei- 65

tung 14 verbunden und derart ausgestaltet, daß das Patentanspruch:

Rückschlagventil 13 geöffnet ist, wenn in der Leitung Hydrostatisches Getriebe mit geschlossenem

19 ein höherer Druck herrscht als in der Leitung 15. Kreislauf mit je einem an die Hochdruck- und

Niederdruckleitung angeschlossenen Speicherraum, wobei die beiden das Volumen jedes Speicherraumes bestimmenden beweglichen Wandteile miteinander gekoppelt und derart ausgebildet sind, daß der mit der jeweiligen Hochdruckleitung verbundene Speicherraum bei einem bestimmten Getriebehochdruck eine gewisse Flüssigkeitsmenge aufnimmt und gleichzeitig der mit der jeweiligen Niederdruckleitung verbundene Speicherraum eine gleich große Menge in die Niederdruckleitung einspeist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das die beiden Speicherräume aufnehmende Gehäuse symmetrisch in bezug auf die beiden Speicherräume ausgebildet ist und aus einem Zylinder (6,26) sowie einem Kolben (10, 30) besteht, dessen zwei Stirnseiten die beweglichen Wandteile der Speicherräume bilden, wobei der Kolben (10, 30) zusätzlich zu den ihn beaufschlagenden Getriebe- ao drücken noch beidseitig von Vorspannkräften beaufschlagt ist und
b) daß in der Verbindungsleitung (14 bzw. 15), die jeden der beiden Speicher mit der ihm zugeordneten Getriebeleitung (4 bzw. 3) verbindet, je ein in Richtung zum Speicher öffnendes Rückschlagventil (12 bzw. 13) angeordnet ist, das durch eine Steuerleitung (18 bzw. 19) zwangläufig in offenem Zustand gehalten wird, wenn der im anderen Speicher herrschende Getriebedruck größer ist als der unmittelbar am Rückschlagventil anliegende Getriebedruck, wobei für jedes dieser gesteuerten Rückschlagventile (12,13) eine Umgehungsleitung (21 bzw. 22) vorgesehen ist, in der ein jeweils entgegengesetzt zu dem Rückschlagventil (12 bzw. 13) öffnendes weiteres Rückschlagventil (16,17) sowie eine verstellbare Drosselstelle (9) vorgesehen sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen