DE1775590C3 - Hydrostatisches Getriebe mit einer SteUpumpe und einem Hydromotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Getriebe nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.

Bei einem derartigen Getriebe (US-PS 3 !71 256) ist das Überströmventil als ein von einer Feder in Sperrstellung gehaltener Ventilschieber ausgebildet. Die Betätigung erfolgt über einen am Handstellhebel der Pumpe angeordneten Spitznocken, der auf die ballige Fläche des Ventilschiebers des Überströmventils einwirkt. Das öffnen und Schließen des Ventilschiebers erfolgt also manuell gegen die Kraft einer Feder, weshalb der Handstellhebel gegen sich verändernde Federkraft verschwenkt werden muß. Eine genau gesteuerte Einstellung ist auf diese Weise nicht möglich, zumindest ist die Konstanz der Öffnungsund Schließbewegung wesentlich durch die bestehenden Druckverhältnisse, durch die Hebellänge des Handstellhebels als auch durch die sich verändernde Federkraft der Schließfeder bestimmt.

Weiterhin ist es bekannt, über komplizierte Gestänge und Nockenvorrichtungen u. dgl. Überströmventile zu betätigen, die mit einem Pumpenstellgestänge gekoppelt sind (US-PS 3161137; GB-PS 892 049 und DE-PS 1 141 150). Betätigungsanordnungen dieser Konstruktion sind jedoch sehr kompliziert aufgebaut, auch ist bei derartigen Anordnungen im allgemeinen ein gewisses Spiel und somit eine Ungenauigkeit der Einstellung in Kauf zu nehmen.

Es ist allgemein bekannt, daß durch das öffnen von Überströmventilen, die mit dem Pumpenstellgestänge gekoppelt sind, die Pumpe umgesteuert oder auf Nullverdrängung gestellt werden kann, ohne ' daß dabei eine große Stoßentwicklung auftritt (DE-PS 1 141 150).

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabenstellung besteht darin, diese bekannte Wirkung von Überströmventilen zur Stoßdämpfung möglichst optimal auszunutzen, wobei trotz einwandfreier Funktion in beiden Pumpenförderrichtungen ein einfacher

Aufbau erreichbar sein soll.

Diese Aufgabe wird durch die Kombination der im Anspruch aufgeführten Merkmale gelöst.

Die Einfachheit des Aufbaues des Überströmventils und die Koppelung des Ventils mit einem als Nachlauf gestänge wirkenden Teil des Pumpenstellgestänges schaffen eine einfache und wirkungsvolle Einrichtung, mittels welcher bei geringen Drehzahlen von hydrostatischen Getrieben rauher Betrieb, also Druckstöße, vermieden werden. Die Betätigungscharakteristik ist in einfacher Weise durch Änderung der Hebelarme und der Anlenkpunkte des Nachlaufgestänges und des Pumpenstellgestänges variierbar. Die Verwendung des Überströmventils bei hydrostatischen Getrieben für Nutzfahrzeuge, insbesondere für Hebefahrzeuge, ermöglicht es, zentimeterweise zu manövrieren, um schwere Lasten zu transportieren und zu stapeln.

Drehschieber sind in der Hydraulik allgemein bekannt und sind auch bereits bei Überströmventilen, die mit dem Stellgestänge gekoppelt sind, verwendet (DE-AS 1 256 550). Es ist auch bekannt, an das Nachlaufgestänge eines Pumpenstellgeräts einen Ubcrsteuerungs-Ablaßschieber anzuschließen, der den zulässigen Grenzdruck des Getriebes in Abhängigkeil von der Pumpeneinstellung variiert (US-PS 3 127 745).

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines hydrostatischen Getriebes unter Verwendung des Überströmventils;

Fig. 2 ist eine Schnittansicht des Überströmventils in seiner neutralen Stellung; und

Fig. 3 ist eine der Fig. 2 vergleichbare Schnittansicht der Überströmventils in geschlossener Stellung.

In der Zeichnung ist ein hydrostatisches Getriebe 11 dargestellt, welches eine Stellpumpe 13 mit veränderlicher Verdrängung und einen Hydromotor 15 mit konstanter Verdrängung aufweist. Die Stellpumpc und der Hydromotor sind über einen geschlossenen Arbeitskreislauf mittels Leitungen 17 und 19 miteinander verbunden. Die Drehzahl des hydrostatischen Getriebes wird durch Änderung der Pumpenverdrängung gesteuert, jedoch kann auch die Verdrängung des Hydromotors für den Betrieb mit höheren Drehzahlen gesteuert werden. Normalerweise hat der Hydromotor bei niedrigen Drehzahlverhältnissen die größtmögliche Verdrängung, um das größte Drehmoment zu erzielen. Ein Pumpenstellgestänge, das durch geeignete (nicht dargestellte) Betätigungsmittel, wie z. B. einen Hebel oder ein Pedal, von der Bedienungsperson betätigt wird, dient dazu, die Verdrängung der Stellpumpe zu steuern.

Im dargestellten Pumpenstellgestänge ist ein in nachfolgend beschriebener Weise als Nachlaufgestänge wirkender Teil 22 zwischen einem Ventil 23 und einer Taumelscheibe 29 der Stellpumpe angeordnet. Der Teil 22 bringt das Ventil 23 in »neutrale« Stellung, wenn sich die Taumelscheibe 29 in der durch die Bedienungsperson gewählten Position befindet.

Durch die Bewegung des Pumpenstellgestänges wird die im Ventil 23 befindliche Spindel verschoben, derart, daß hydraulisches Druckmittel in Leitungen 25 gelangt, welche zu Betätigungszylindern 27 der Stellpumpe 13 bzw. der Taumelscheibe derselben führen. Auf diese Weise wird die Verdrängung der Stellpumpe durch Änderung des Winkels der Taumel-

scheibe geändert.

Wenn die Stellpumpe angetrieben wird, dann wird das vedrängte Druckmittel durch die Leitungen 17 und 19 in Richtung des Hydromotors gepumpt. Bei Durchgang durch den Hydromotor treibt das Druckmittel diesen proportional zum Fördervolumen der Stellpumpe an. Zwischen den Leitungen 17 und 19 ist ein Überströmventil 30 vorgesehen, d. h. dieses ist parallel zum Hydromotor und parallel zur Stellpumpe geschaltet. Das Überströmventil 30 eignet sich dazu, die Strömung von Druckmittel zwischen den Leitungen 17 und 19 unabhängig vom Druckmittelstrom zu steuern, welcher entweder die Stellpumpe oder den Hydromotor passiert.

In der Zeichnung ist das Überströmventil 30 als ein Drehschieberventil mit einer drehbaren Spindel 35 und einer in der Spindel befindlichen Öffnung 37 dargestellt. Die Öffnung 37 ist bezüglich einer Bohrung 39 im Gehäuse des Überströmventils einstellbar, um den Durchgang von Druckmittel durch das Überströmventil zu steuern. Wenn also die Öffnung 37 und die Bohrung 39 gemäß Fig. 3 nicht aufeinander ausgerichtet sind, findet kein Druckmitteldurchgang durch das Überströmventil statt. Bei Drehung der Ventilspindel des Überströmventils wird dieses von einer vollständig geschlossenen Position nach Fig. 3 in eine vollständig geöffnete Position nach Fig. 2 bewegt, wobei zwischen diesen beiden F.xtremlagen eine Drosselwirkung stattfindet. Das Überströmventil wird bei geringen Getriebeausgangsdrehzahlen verwendet, um Druckstöße in dem hydrostatischen Arbeitskreislauf durch Ablassen eines Teiles des Druckes von dir Hochdruckseite zur Niederdruckseite zu verringern. Bei hohen Drehzahlen ist das Überströmventil vollständig geschlossen, derart, daß das Getriebe mit vollem Wirkungsgrad arbeitet.

Gemäß Fig. 1 ist das Überströmventil 30 über ein Zwischengestänge, bestehend aus einem Uestängeteil 41 und einem Arm 43, mit einem Gestängeteil 21 verbunden, welcher am Teil 22 angreift. Der Arm 43 steuert die Lage der Spindel 35 im Gehäuse des Überströmventils. Normalerweise ist das Überströmventil offen, wenn die Verdrängung der Pumpe gleich Null ist; wenn das Pumpenstellgestänge betätigt wird, beginnt es, das Überströmventil zu schließen, wenn die Verdrängung der Stellpumpe steigt. Die Sperrstellung des Überströmventils wird bei der Hälfte der maxima-

len Pumpenverdrängung erreicht.

Bei Betrieb mit geringen Ausgangsdrehzahlen ist die Pumpenverdrängung verhältnismäßig klein pro Umdrehung der Stellpumpe, während die Druckstöße verhältnismäßig groß sind. Da das Überströmventil bei diesem Betrieb zumindest teilweise geöffnet ist, werden die vorgenannten Druckstöße teilweise direkt zur Niederdruckseite des hydrostatischen Arbeitskreislaufes abgeleitet. Ein stoßweises Ansprechen des Hydromotors wird auf diese Weise vermieden. Gleichzeitig wird natürlich der Wirkungsgrad des Getriebes etwas verringert. Da bei dem vorstehend erläuterten Anwendungsbeispiel nur ein Betrieb mit geringer Drehzahl erwünscht ist, kann diese Verringerung des Wirkungsgrades in Kauf genommen werden, zumal sich ein verbessertes Ansprechen des Getriebes und die Möglichkeit ergibt, das Arbeitsgerät, so das Fahrzeug, zentimeterweise vorwärts und rückwärts gerichtet zu manövrieren.

Während sich die obige Beschreibung auf die Zunahme der Pumpenverdrängung von Null in Richtung auf eine positive Verdrängung der Stellpumpe bezog, sei darauf verwiesen, daß das Überströmventil ebenso wirksam beim Abbremsen eines Fahrzeuges mit einem hydrostatischen Getriebe verwendbar ist. Wenn die Reduzierung der Geschwindigkeit erwünscht ist und der Fahrer das Pumpenstellgestänge entsprechend zurückführt, wird der Hydromotor durch die Antriebsräder des Fahrzeuges auf Grund der Fahrzeugmasse angetrieben, derart, daß ein Druckmittelstrom zur Stellpumpe geleitet wird. Das Überströmventil gestattet es, einen Teil des Druckmittelstroms vom Hydromotor direkt zur Niederdruckseite des Arbeitskreislaufes abzuleiten, wodurch die allmähliche Abbremsung des Fahrzeuges geglättet wird. Die Menge des Druckmittels, das durch das Überströmventil gelangt, kann ferner dadurch bestimmt werden, daß man die Öffnung 37 in vorbestimmter Weise bemißt, um ein erwünschtes Ansprechen des hydrostatischen Getriebes bei geringen Drehzahlen zu erreichen.

Das Überströmventil ist wirksam, unabhängig davon, ob das Getriebe vorwärts oder rückwärts läuft, da die Drehung der Spindel 35 in beiden Richtungen den Druckmitteldurchgang zwischen den Leitungen 17 und 19 nach Überschreiten eines bestimmten Schließwinkels sperrt.

H^:erzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Hydrostatisches Getriebe mit einer Stellpumpe und einem Hydromotor, die über einen geschlossenen Arbeitskreislauf miteinander verbunden sind, und mit einem dem Hydromotor parallelgeschalteten Überströmventil, das mit dem Pumpenstellgestänge gekoppelt ist und in beiden Pumpenförderrichtungen zwischen der Nullfördermenge und einer festgelegten Pumpenverdrängung einen zur Pumpenverdrängung umgekehrt proportionalen Überströmquerschnitt - zwischen einer maximalen Öffnung und einer Sperrstellung - freigibt, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:
   a) Das Überströmventil (30) ist als DrehschiebcrventU (35, 37) ausgebildet;
   b\ das Überströmventil (30) ist über Zwischengestänge (41, 43) mit einem als Nachlaufgestänge wirkenden Teil (22) des Pumpenstellgeräts gekoppelt; und

   c) die Sperrstellung des Überströmventils (30) wird bei der Hälfte der maximalen Pumpenverdrängung erreicht.