DE2028428A1

DE2028428A1 - Hydraulische Kraftubertragungsein richtung mit hydraulischen Motoren, die mit einer Vorrichtung zur Freilauf Ein stellung versehen sind

Info

Publication number: DE2028428A1
Application number: DE19702028428
Authority: DE
Inventors: Crepy en Valois Oise Praddaude. Pierre (Frankreich)
Original assignee: Poclain S A, Le Plessis Belleville, Oise (Frankreich)
Priority date: 1969-06-11
Filing date: 1970-06-10
Publication date: 1971-01-28
Also published as: US3664127A; ES380623A1; FR2049500A5; GB1304747A

Description

Beschreibung

Auf dem Gebiet der hydraulischen Kraftübertragung sind verschiedene Vorrichtungstypen bekannt, die es erlauben, einen hydraulischen Motor momentan in einen Zustand zu versetzen, in dem er unter der alleinigen Wirkung der äußeren, auf der Welle des Motors angebrachten Kupplungen angetrieben wird.

Einfachheitshalber heißt es, ein solcher Motor sei mit einem "Freilauf" versehen. Ein Ausführungsbeispiel eines mit einem Freilauf versehenen Motors zeigt übrigens die französische Patentanmeldung PV 139 700 vom 13.2.1968.

Das Typische eines mit einem "Freilauf" versehenen Motors ist, wenn er auf diese Funktion geBdhaltet ist, seine Spülung, d.h. die Zirkulation einer Flüssigkeit in dem Motor. Diese Flüssigkeit braucht nur unter eine» sohwachen Druok zu stehen· da sie

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nicht zum Antrieb des Motors, sondern vorrangig zur Gewährleistung der Kühlung des Motors dient, wenn dessen bewegliche Teile, wie etwa die Kolben, in Bewegung sind. Natürlich wird die Spülflüssigkeit insoweit auch als Schmiermittel verwendet«

Bei den eigentlichen hydraulischen Kraftübertragungen kommt es bei bestimmten Ausgestaltungen vor, daß gewisse Motore tatsächlich ihre Rolle als Motor spielen, d.h. wirksam sind, während gewisse andere Motore, die mit einem "Freilauf" versehen sind, begleitend von ihrer Welle angetrieben werden und so notwendigerweise gespült werden müssen.

Gegenstand der Erfindung ist es, die Spülung der mit einem "Freilauf ^H versehenen Motore durch die von den tatsächlich wirksamen Motoren verdrängte Flüssigkeit zu ermöglichen und gleichzeitig die Beschränkung der Rotationsgeschwindigkeit dieser letztgenannten Motore im Hinblick auf die Sicherheit zu gewährleisten.

Gegenetand der Erfindung ist weiter eine hydraulische Kraftübertragungseinrichtung» die aus zwei Gruppen hydraulischer Motore aue mindestens einer Druokflüssigkeitsquelle, die die Motor© der ersten Gruppe speist, während begleitend die Motore der zweiten Gruppe mittels ihrer Welle angetrieben werden, und aus einem ersten Geschwindigkeitsregler gebildet ist, der in der Rückströ'mleitung der ersten Motorgruppe angeordnet ist,

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Die Motore der zweiten Gruppe besitzen eine "Freilauf"-Punktion und sind im Sinne einer Gewährleistung dieser Punktion geschaltet, ^ wobei eine leitung die Rückströmseite der ersten Motorgruppe mit der Zuströmseite der zweiten Motorgruppe verbindet und oberhalb des ersten Geschwindigkeitsreglers angeschlossen ist, während ein zweiter Geschwindigkeitsregler unterhalb des Anschlußpunkts der Iieitung in dem Spülungskreislauf der Motore der zweiten Gruppe angeordnet ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der zweite Geschwindigkeitsregler in der Rückströmleitung der zweiten Motorgruppe angeordnet.

Darüber hinaus sind die beiden Geschwindigkeitsregler vorteilhafterweise "gesteuert", und zwar der erste durch den Druck der Speiseflüssigkeit der Motore der ersten Gruppe, der zweite dagegen durch den Druck der von dem Motor der ersten Gruppe verdrängten Flüssigkeit.

Im Verlauf der nachstehenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung besser verstanden werden? darüber hinaus werden zweitrangige Merkmale sowie ihre Vorteile zum Vorschein kommen. Selbstverständlich sind die Beschreibung und die Zeichnungen lediglich als Veranschaulichung und nicht einschränkend gedacht.

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In den beigefügten Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Übertragung und

Fig. 2 eine schematische Darstellung der Anwendung der Erfindung auf ein besonderes Ausführungsbeispiel.

Fig. 1 zeigt einen Motor (oder eine Gruppe von Motoren) 1, der eingerichtet ist, um seine Motor- bzw. Antriebsrolle zu spielen, und einen Motor (oder eine Gruppe von Motoren) 2, der mit einem "Freilauf" versehen und im Sinne einer Gewährleistung seiner Freilauf-Funktion geschaltet ist. Darüber hinaus wird die Welle des Motors 2 begleitend angetrieben, wenn der Motor 1 gespeist wird.

Der Motor 1 wird von einer Pumpe 3 gespeist, die mit einem Flüssigkeitsbehälter 4 durch eine Saugleitung 5 und mit einem Verteilerschieber 6 durch eine Leitung 7 verbunden ist.

Die Rückströmleitung 8 des Motors 1 tritt aus dem Verteilerschieber 6 auf derselben Seite wie die Leitung 7 aus. Die Rückströmleitung 8 führt die Flüssigkeit zum Flüssigkeitsbehälter 4 durch einen Geschwindigkeitsregler 9 zurück.

Auf bekannte und vorteilhafte Weise wird der G-eschwindigkeitsreg«p· ler 9 durch den in der Leitung 7 herrschenden Flüs*igkeitsdruok

gesteuert, zu welchem Zweck eine leitung 10 die leitung 7 mit dem Geschwindigkeitsregler 9 verbindet. ,

Weiter sind gegenüber den Leitungen 7 und 8 auf der anderen Seite des Verteilerschiebers 6 leitungen 11 und 12 angeordnet, die den Verteilerschieber 6 mit dem Motor 1 verbinden derart, daß der Motor 1 in ebenfalls bekannter Weise mittels des Verteilerschiebers 6 durch Verschieben in drei Stellungen entweder gespeist werden kann, um in der einen oder anderen Laufrichtung zu drehen, oder auch nicht gespeist werden kann. Zu diesem Zweck verbindet eine Leitung Ja. den Verteilerschieber 6 mit dem Flüssigkeitsbehälter 4 und ist mit der Leitung 7 verbunden, wenn der Schieber des Verteilers 6 derart eingestellt ist, daß der Motor 1 nicht gespeist wird.

Schließlich verbindet eine Leitung 13 den Motor 2 mit der Eückströmleitung 8 des Motors 1j die Leitung 13 ist an die Rückströmleitung 8 oberhalb des Geschwindigkeitsreglers 9, d.h· in Strömungsrichtung vor diesem liegend, angeschlossen, während eine Lei- * tung 14 aus dem Motor 2 austritt und zum Flüssigkeitsbehälter 4 zurückführt.

Ein weiterer Geschwindigkeitsregler 15 ist in einer der beiden Leitungen 13» 14. angeordnet, und zwar im vorliegenden Fall vorzugsweise in der Leitung 14.

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Dieser Geschwindigkeitsregler 15 kann analog zum Geschwindigkeitsregler 9 gesteuert werden. Zu diesem Zweck verbindet eine Leitung 16 die Rückströmleitung 8, an welche sie oberhalb des Geschwindigkeitsreglers 9 angeschlossen ist, mit dem Geschwindigkeitsregler 15.

Die vorbesGhriebene Übertragungsart wird auf die Übertragung angewendet, die dem Antrieb zur Fortbewegung eines Fahrzeugs wie bsp. einer Straßenbaumaschine entspricht. Das Ausführungsbeispiel, das beschrieben werden soll, ist in Fig. 2 dargestellt, in der Bezugszeichen, die mit den vorangehenden übereinstimmen, Teile bezeichnen, die denen der vorangehenden Beschreibung analog sind.

Die Maschine ist mit Vorder- und Hinterrädern versehen, die mittels der Motorgruppen 1 und 2 antreibbar sind, wobei jede Gruppe zwei Motore umfaßt, die parallel gespeist werden. Zwei Pumpen 3a, 3b mit veränderlicher Fördermenge saugen in einem Flüssigkeitsbehälter 4 durch Saugleitungen 5a, 5b an und fördern in Leitungen 7a, 7b. Weiter saugt eine Pumpe 17» bsp. eine Zahnradpumpe, die insbesondere dazu verwendet wird, um Druckflüssigkeit zu erzeugen, was ⁿSteuerung^M genannt wird, in dem Flüssigkeitsbehälter 4 durch die Leitung 18 an und fördert in die Leitung 19· .

In bekannter Weise sind in den Leitungen 11a, 11b, 12a, 12b versohiedene Auslaßventile 20 zur Förderung der Speiseflüssigkeit ' der Motore 1 und-2 angeordnet! ebenso sind solche Auslaßventil©"20 im Rüokströmteil der Pump® 17 · üb®r eine Uml@iinang 21 und in der

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leitung 22, die den Geschwindigkeitsregler 9 mit dem Flüssig- * keitsbehälter 4 verbindet, angeordnet. Diese Auslaßventile 20 sind zweckmäßigerweise,austariert, um einerseits zu vermeiden, daß in den Eückströmleitungen der Pumpen und in den Speiseleitungen der Motore und Verteilerschieber zu hohe Drücke"entstehen, und andererseits, um in bestimmten, zum Flüssigkeitsbehälter 4 zurückführenden leitungen, wie bsp. der leitung 22, einen schwachen Druck aufrechtzuerhalten. I

Zwei Verteilerschieber 6a, 6b sind hydraulisch mittels einer leitung 23 und mechanisch mittels eines gemeinsamen Steuerhebels 24 verbunden, der mit jedem der Schieber gekuppelt und um eine feste Achse 25 schwenkbeweglich istj sie können daher die Speiseflüssigkeit der Motore 1 und 2 steuern derart, daß diese sich gleichsinnig drehen, um das Fahrzeug vorwärts oder rückwärts zu bewegen, oder noch ungespeist bleiben. .

Ferner erlaubt ein Zweiwegeverteiler 26, die von den Pumpen 3a. ™ und 3b verdrängten bzw. geförderten Flüssigkeiten zu regeln, sei es die der Pumpe 3a in Richtung auf die Motore 2 und 3b in Richtung auf die Motore 1, sei es die der Pumpen 3a und 3b in Richtung auf die Motore 1. Dieser Zweiwegeverteiler wird über die leitung 19 mit Flüssigkeit unter "Steuerdruck¹· gespeist und ermöglicht über die leitung 27 den Rückfluß der Flüssigkeit in den Flüssigkeitsbehälter 4f er leitet die Steuerflüssigkeit durch leitungen 28 und 29 zum Steuerzylinder 30 des Schiebers eines ZweiiregtTerteilers 31» durch die leitungen 28 und 32 zu den Steuerzy-

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lindern 33 der '"Freilaufeinstellung⁵⁶ der Motore 2₉ durch die Leitung 34 -zu dem Steusrsylinder 35 des Schiebers des Zweiwegeverteilers 31» wobei die Aktion des Steuerzylinders 35 der des Stanerzylindsrs 30 und einer Feder 3β entgegengerichtet ist«, Darüber hinaus wird die mögliolierwfiee in der leitung 29 vorhandene flüssigkeit äureli eine Leitung 37 zu dem Zylinder 38 des Schiebers sines Verteilers 39 gefördert und arbeitet dann gegen die Wirkung einer Feder 4-0.

Darüber hinaus ist festzustellen, daß der Zweiwegeverteiler 31 entsprechend der von ihm ausgeübten Steuerfunktion entweder die Vereinigung der Brücke der beiden Pumpen 3a und 3b gewährleistet und die Summe der Fördermengen zu der alleinigen Leitung 7b sowie dann zu den Motoren 1 leitet, oder die !Trennung der vorerwähnten Pumpendrücke gewährleistet und die Fördermenge der Pumpe 3a mittels der Leitung 7a durch ein Rückschlagventil 41 zu den Motoren 2, die Fördermenge der Pumpe 3b dagegen mittels der Leitung 7b au den Motoren 1 leitet.

Weiter gewährleistet ein - in anderem Zusammenhang bereits bekanntes - nach Art eines "Schiffchens" ausgebildetes Ventil Al₉ das von einer in dem Ventilkörper gehaltenen Kugel gebildet wird₉ die Steuerung des G-eschwindigkeitsreglers 9 mittels der Leitung 10 durch den größten, in den Leitungen 7a, 7b herrschenden Flüssigkeitsdruck.

Es ist gleichfalle zu bemerken daß in einer ersten Stellung der

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Schieber des Terteilers 39 denjeinigen !eil der leitung 7a, der unterhalb des Zweiwegeverteilers 31, d.h. in Strömungsrichtung hinter diesem, angeordnet ist, mit einer Rückführleitung 43 zum Flüssigkeitsbehälter 4 verbindet, wobei dann der Zweiwegeverteiler 31 die Fördermengen der beiden Pumpen 3a und 3b vereinigt. In der zweiten Stellung des Terteilers 39, der übrigens in Fig. 2 dargestellt ist, ist gewährleistet, daß die leitung 7a nicht unterbrochen ist; dies bedeutet, daß die leitung 7a von der Rückfühi»- leitung 43 getrennt ist und die Rückfördermenge jeder Pumpe 3a, 3b zu jeder Gruppe der Motore 2, 1 geleitet wird.

Schließlich sind die Auslaßventile 20, die in den leitungen 11a, 11b, 12a, 12b angeordnet sind, mit dem Flüssigkeitsbehälter-4 durch eine leitung 44 verbunden, die sich an die leitung 22 anschließt.

Die Wirkungsweise der beiden beschriebenen Übertragungen ist einfach.

Was die in Fig. 1 dargestellte Übertragung betrifft, ist davon auszugehen, daß der Motor 2, dem in gewissen Betriebszuständen eine Motor- bzw. Antriebsrolle zukommt und der eine klassische, aus diesem Grund nicht dargestellte Speisung aufweist, jetzt auf den Kreislauf "Freilauf" geschaltet ist. Die Pumpe 3 saugt durch die Saugleitung 5 Flüssigkeit in dem Flüssigkeitsbehälter 4 an und drückt diese durch die leitung 7 in eine der leitungen 11 oder 12, bep. in die leitung 11. Die Flüssigkeit wird mittels

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des Motors 1 durch die Leitungen 12 und 8 gefördert.

Wenn der Motor 1 isoliert wäre, würde der Geschwindigkeitsregler 9 genügen, um die gewünschte Betriebssicherheit zu gewährleisten. Die vom Motor 1 geförderte Flüssigkeit wird jedoch zweckmäßigerweise zur Spülung des "Freilaufs" des Motors 2 wiederverwendet. Da die Vorrichtung "Freilauf" von geringen Druckverlusten abgesehen, dem Durchfluß einer Flüssigkeit nur wenig oder keinen Widerstand bietet, ist es nun notwendig, Zuflucht zu der Schaltung gemäß der Erfindung zu nehmen, um im Spülungskreislauf der Flüssigkeitsströmung einen Widerstand zu schaffen. Dies ist die Aufgabe des Gesehwindigkeitsreglers 15.

Auf diese Weise wird eine einfache, kompakte und letzlich auch wirschaftlichie Einrichtung zum Problem der Spülung bzw. Flüssigkeitsversorgung des Motors 2 erzielt, ohne andererseits den Vorteil der Geschwindigkeitsregelung in dem Motor 1 einzubüßen.

Die Anordnung des Geschwindigkeitsreglers 15 ist vorzugsweise in der Rückströmleitung 14 vorgesehen, um so einen gewissen Druck in dem Motor 2 aufrechtzuerhalten. Was die Steuerungen der Geschwindigkeitsregler 9 und 15 anbetrifft, so haben sie voneinander verschiedene Wirkungen. Der Geschwindigkeitsregler 9 muß dann, wenn der Druck in der Leitung 7 sinkt, wenn der Motor 1 durchgeht und bsp. als Pumpe arbeitet, die Rückströmfördermenge in 9 begrenzen.; anders gesagt! je schwächer der Druck in der Leitung 7 ist, desto mehr wird die Leitung 8 von dem Geschwindigkeitsregler 9 gedros-

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seit und desto mehr steigt der Druck in der Leitung 8 an. Umgekehrt ist es erforderlich, den Druckabfall in der Leitung 14 zu ♦· steigern, wenn der Druck in den Leitungen 8 oder 16 hoch ist, um eine genau gleichbleibende Versorgung mit Flüssigkeit zu gewährleisten.

Aus der Darstellung gemäß Fig. 2 ergeben sich zwei sehr verschiedene Arten des Betriebs.

Gemäß einer ersten Verwendungsart ist der Zweiwegeverteiler 26 in der Stellung der Fig. 2 angeordnet und die VerteilerscMeber 6a» 6b verbinden die Leitungen 7a und 11a sowie 7b und 11b. Wenn die Pumpen arbeiten, gelangt der Steuerdruck durch die Leitung 19 zum Zweiwegeverteiler 26, wobei die Flüssigkeit am Eingang des Zweiwegeverteilers 26 aufgehalten wird. Darüber hinaus wird die in den Steuerzylindern 30, 33» 35 und 38 vorhandene Flüssigkeit durch die Leitung 27 zum Flüssigkeitsbehälter 4 zurückgeführt, derart, daß äie ilotore 2 in ihrer Funktion als "Llotore" angeordnet, sind und daß die Zweiwegeverteiler 31 und 39 die Position I der Fig. 2 einnehmen. Die von den Pumpen 3a, 3b durch die Leitungen 7a, 7b βtrceende Druckflüssigkeit wird zu den VerteilerSchiebern 6a, 6b und anschließend durch die Leitungen 1.1a, 11b zu den Motoren 2 und 1 geleitet. Nachdem die Flüssigkeit die ISotore durchströmt hat, fließt sie durch die Leitungen 12a, 12b sowie dann 23 und 8 zurück und durchströmt den Geschwindigkeitsregler 9» um dann durch den zweiten Teil der Leitung 8, die Leitung 22 und ein Auslaßventil 20 zu dem Flüssigkeitsbehälter 4

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BAD

zu fließen. Darüber hinaus ist zu "bemerken, daß der Geschwindigkeitsregler 9 durch den in den Speiseleitungen 7a, 7b der "beiden Motorgruppen herrschenden höchsten Speisedruck gesteuert wird. In dieser Ausgestaltung werden die Motore 1 und 2 unabhängig voneinander gespeist und treiben das Fahrzeug mit einer bestimmten Geschwindigkeit an.

Soll diese Geschwindigkeit erhöht werden, läßt man die beiden Pumpen in die Motorgruppe der Räder einer Achse, bsp. in die Motor e& 1, fördern, wobei die Motore 2 der Räder der anderen Achse dann in ihre "Freilauf"-Punktion versetzt sind.

Zu diesem Zweck wird der Zweiwegeschalter 26 in seiner zweiten Stellung angeordnet, bei der es sich um die Brgänzungssteilung zu der in Fig. 2 dargestellten handelt. Der^teue^-Druck gelangt zunächst allein in die Leitung 28 und dann durch die Leitungen 29, 37 und 32 in die Steuerzylinder 30, 38 und 33. In Wechselbeziehung dazu wird die Flüssigkeit des Steuerzylinders 35 durch die Leitungen 34 und 27 zu dem Flüssigkeitsbehälter 4 oder - allgemein - in die Atmosphäre abgeführt. Es folgt die nach rechts gerichtete Verschiebung des Schiebers des Zweiwegeverteilers 31» der die Summe der Fördermengen der beiden Pumpen 3a, 3b zu der alleinigen Leitung 7b führt und den zweiten Teil der Leitung 7a vom ersten Teil dieser Leitung trennt. Der Verteiler 39 verbindet andererseits diesen aweiten Teil der Leitung 7a mit der Rückführleitung 43· Schließlich richten die Kolben der Steuerzylin der 33 die Motoren 2 derart ein, daß sie ihre "Freilauf¹¹-Funktion

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ORIGlNALiNSPECTED

gewährleisten.

Die aus den Pumpen 3a, 3b kommende Druckflüssigkeit wird zunächst durch die leitungen 7a und 7b* dann allein durch 7"b zu dem Yerteilerschieber 6Td geleitet. Ausgehend von der Annahme, daß die Yerteilerschieber 6a und 6b ihre vorige Stellung einnehmen, werden die Motore 1 durch die leitungen 11b gespeist und fördern durch die leitungen 12b, 23 und 12a in die Motore .2. Die Flüssigkeit durchspült die Motore 2, gelangt dann durch 11a zu dem Yerteilerschieber 6a, den sie durchfließt. Man findet also die Übertragung wieder, die schon in Bezug auf Pig. 1 beschrieben worden ist, bei der die den Yerteilerschieber 6a verlassende Flüssigkeit nur den Geschwindigkeitsregler 15 durchströmen kann, da sie sonst in dem Rückschlagventil 4-1 aufgehalten wird.

Dieses Ausführungsbeispiel macht deutlich, daß natürlich zunächst die Motore 2 eine Rolle als "Motor¹¹ und dann eine Funktion als "Freilauf" haben. Wenn die Motore 2 in dieser "Freilauf"-Funktion gebraucht werden, werden sie durch das Fahrzeug angetrieben, das seinerseits durch die den Motoren 1 zugeordneten Räder angetrieben wird, wobei sie auf einfache Weise durch die Flüssigkeit, die von den Motoren 1 zurückströmt, durchspült werden. Schließlich bewahrt man die Sicherheit des Geschwindigkeitsreglers in dem so angetriebenen Fahrzeug, selbst wenn die Motore 2 als "Freilauf" arbeiten.

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Schließlich ist die Erfindung nicht auf die zuvor beschriebene Ausftihrungsform beschränkt, sondern deckt darüber hinaus alle Abwandlungen, die, ohne ihren Eahmen zu verlassen, unter den Erfindungsgedanken fallen.

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Claims

Patentansprüche

/1.JHydraulische Kraftübertragungseinrichtung, die aus zwei Grup- ^^ pen hydraulischer Motore, aus mindestens einer Druckflüssigkeitsquelle, die die Motore der ersten Gruppe speist, während begleitend die Motore der zweiten Gruppe mittels ihrer Welle angetrieben werden, und aus einem ersten Geschwindigkeitsregler gebildet ist, der in der Rückströmleitung der ersten Motorgruppe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Mo- * tore« der zweiten Gruppe eine "Freilauf"-Funktion besitzen und im Sinne einer Gewährleistung'dieser Funktion geschaltet sind, wobei eine Leitung die Rückströmseite der ersten Motorgruppe mit der Zuströmseite der zweiten Motorgruppe verbindet und oberhalb des ersten Geschwindigkeitsreglers angeschlossen ist, während ein zweiter Geschwindigkeitsregler unterhalb des Anschlußpunkts der Leitung in dem Spülkreislauf der Motore der zweiten Gruppe angeordnet ist·
2. Hydraulische Kraftübertragung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Geschwindigkeitsregler in der Rückströmleitung der zweiten Motorgruppe angeordnet ist.
3. Hydraulische Kraftübertragung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der beiden Geschwindigkeitsregler "gesteuert" ist.
4·. Hydraulische Kraftübertragung nach Anspruch 5, dadurch gekenn-

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zeichnet, daß der erste Geschwindigkeitsregler durch den Druck der Speiseflüssigkeit der Motore der ersten Gruppe gesteuert ist.
5. Hydraulische Kraftübertragung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet» daß der zweite Geschwindigkeitsregler durch den Druck der von den Motoren der ersten Gruppe verdrängten Flüssigkeit gesteuert ist.

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