DE2044523B2 - Ventilanordnung bei hydrostatischen getrieben - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ventilanordnung bei hydrostatischen Getrieben nach den Merkmalen aus dem Oberbegriff der einander nebengeordneten Ansprüchen 1 und 2.

Bei solchen bekannten (US-PS 21 22 045) Speiseventil-DruckentlastungsventilAnordnungen sind die mittels einer mechanischen Übertragungsvorrichtung gekoppelten Ventilkörper als Druckbegrenzungs-Bypassventile wirksam und werden entgegen der hohen Vorspannkraft einer sie in Schließstellung belastenden Feder unmittelbar vom Getriebehochdruck geöffnet, wenn dieser eine zulässige Grenze überschreitet. Es handelt sich somit um direkt gesteuerte Hochdruckbegrenzungsventile. Diese bekannte Ventilanordnung ist nur dann stabil, wenn eine sehr kräftige Feder zur Erzeugung der hohen Vorspannkraft verwendet wird. Jedoch wird durch eine sehr kräftige Feder keine gute Öffnungscharakteristik erreicht, sondern, bei absoljt gleich hohen Drücken öffnen sich die Ventile nicht zum gleichen Zeitpunkt, d. h. die Ventile öffnen das eine Mal bei einem geringeren oder höheren Druck als beim vorherigen Mal, so daß eine Entlastung des Überdrucks bei gleichbleibenden Drücken nicht immer gegeben ist.

Es ist zwar bereits bekannt, bei hydrostatischen Kreisläufen als Bypass-Schieber wirkende Druckbe-• renzungsventile zu benutzen, die über einen Vorsieuersdiieber servobetätigt sind (US-PS 29 61 829,31 43 858), jedoch ist hierbei die Füllpumpe über eine eigene Umschaltventilanordnung an die Arbeitsleitung des Getriebes angeschlossen. Bei diesen bekannten Getrieben ist auch ein Pendelschieber bzw. eine Umschaltventilanordnung vorgesehen, um die servogesteuerte Bypass-Druckbegrenzungseinrichtung sowie deren ι ο Vorsteyerventil in richtiger Weise mit den Arbeitsdruckleitungen zu verbinden.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine einfache Ventilanordnung der in Rede stehenden Gattung zu schaffen, die die Funktionen der Umschaltventilvorrichtung für die Füllpumpe und einer vorgesteuerten Druckentlastungseinrichtung in einer einzigen Einheit vereinigt

In den Nebenansprüchen 1 und 2 sind ausgehend von der eingangs genannten Getriebegattung zwei Lösungs-Varianten nach den Kennzeichenmerkmalen a) bis c) aufgeführt.

Das Merkmal a) aus den Ansprüchen 1 und 2 ist bei vorgesteuerten Druckentlastungsventilen für hydrostatische Getriebe allgemein bekannt (US-PS 29 61829. 3143 858).

Außerdem ist es bereits bekannt (zu Merkmal b), Vemilkörper für Druckentlastungsventile durch eine eigene hydraulische Servovorrichtung zu betätigen (US·PS 31 43 858, Fig. 5).

Es ist in der Hydraulik auch allgemein bekannt, Ventilkörper durch druckbeaufschlagte Elemente zu betätigen (zu Merkmal c des Anspruchs 1). Es ist auch bekannt (zu Merkmal c des Anspruchs 2), den Ventilkörper eines Bypass-Druckentlastungsventils selbst als Servoelement mit einer zur Ventilkörperrückseite führenden Drosselbohrung auszubilden, wobei diese Bohrung einen Durchfluß zum Vorsteuerventil der Druckentlastungseinrichtung zuläßt (US-PS 29 61 829).

Durch die Erfindung wird eine besonders einfache Ventilanordnung geschaffen, die bei einer guten Öffnungscharakteristik und leichten Ansprechbarkeit stabile Lagen der Ventilkörper erreicht. Darüber hinaus vereinigt die erfindungsgemäße Ventilanordnung in einer einzigen Einheit die Funktionen der Umschaltventilvorrichtung für die Füllpumpe und einer vorgesteuerten Druckentlastungseinrichtung.

In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung aufgeführt. Dabei sind die Maßnahmen nach Anspruch 3 für sich bekannt. Es ist auch bekannt zwei Ventilkörper über eine Stange, die mit ihnen auch fest verbunden sein kann, zu betätigen (Ansprüche 5 und 6). Es ist auch bei direkt gesteuerten Ventilanordnungen der eingangs genannten Gattung (US-PS 21 22 045) schon bekannt, die in den Ansprüchen 7 und 8 genannten Maßnahmen anzuwenden.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

F i g. 1 die Ventilanordnung schematisch, und

F i g. 2 eine alternative Anordnung.

In der in Fig. 1 gezeigten Anordnung besitzen zwei Hauptventile 10, 11 jeweils erste öffnungen 12, 13 und zweite öffnungen 14, 15 und Ventilkörper 16, 17. Die ersten öffnungen 12,13 sind jeweils durch Leitungen 18, G 19 mit nierenförmigen öffnungen 20, 21 in einem nicht gezeigten Durchlaßblock eines angeschlossenen, hydrostatischen Übertragungssystems verbunden. Die zwei

ho ten öffnungen 14, 15 sind miteinander durch einen Durchlaß 22 verbunden, der wiederum mit einer Pumpe 24 durch eine Einfüll-Leitung 23 verbunden ist. Eine Abzweigung 23a der Leitung 23 fördert Flüssigkeit unter Druck von der Füiipumpe 24 zu einem Zylinder 25, in dem ein Kolben 26 und eine Feder 27 mit einem Ventilkörper 28 (Umschaltglied) zusammenarbeiten und ein Umschalt- oder Vorsteuerventil 43 bilden.

Die ersten öffnungen 12, 13 sind jeweils durch Leitungen 29, 30 und Rückschlagventile 31, 32 mit dem Umschaltglied 28 verbunden. Kolben 33,34, jeweils mit Ventilkörpern 16, 17 in Eingriff stehend, sind in Zylindern 35,36 verschiebbar. Die Kolben 33,34 haben wesentlichen Spielraum in den Zylindern und dichten nur mit den von den Hauptventilen 10, 11 entfernten Enden des Zylinders 35,36 ab. Die Zylinder 35, 36 sind miteinander durch eine Leitung 37 verbunden. Die Leitung 37 steht mit den Leitungen 29, 30 über das Umschaltglied 28 in Verbindung. Die Leitung 37 steht außerdem mit dem Durchlaß 22 über das Rückschlagventil 38 und mit einem Ausfluß 39 im Zylinder 25 über das Umschaltglied 28 in Verbindung.

Die Ventilkörper 16, 17 berühren eine Stange 40, die sich durch den Durchlaß 22 erstreckt und dort durch Klemmen 42 zentrisch gehalten wird. In einer alte^rnativen Anordnung der vorhergehend beschriebenen Vorrichtung kann das Rückschlagventil 38 als Druckerzeugungsventil ausgebildet sein oder es kann auch weggelassen werden. Die Ventilkörper 16, 17 und die Stange 40 können als ein einziges Teil ausgebildet sein.

Im Betrieb fördert die Füllpumpe 24 Flüssigkeit in den Durchlaß 22 und in den Zylinder 25. Das Umschaltglied 28 bewegt sich unter dem Einfluß des Kolbens 26 und der Feder 27 und öffnet dadurch die Leitung 37 zum Innern des Zylinders 25 und hiervon zum Abfluß 39 und trennt gleichzeitig die Leitungen 29, 30 von der Leitung 37. Die Kolben 33, 34 sind somit nur dem Druck an den Seiten unterworfen, die den Einlassen 12, 13 benachbart sind. Eine Druckdifferenz besteht zwischen den nierenförmigen öffnungen 20, 21, die die Ventilkörper 16, 17 in Richtung des geringeren Druckes drückt, so daß eines der Hauptventile 10,11 auf der Seite mit dem geringeren Druck geöffnet ist. Die nierenförmige öffnung mit dem geringeren Druck ist dadurch mit der Pumpe 24 verbunden, und die Seiten mit hohem und niedrigem Druck des hydrostatischen Systems sind wirksam getrennt

In dem Fall, daß der Flüssigkeitsdruck in einer Seite des hydrostatischen Systems den Füllpumpenförderdruck um einen vorbestimmten Betrag überschreitet, drückt der resultierende Druck in der Leitung 29 und 30 das Umschaltglied 28 gegen die Feder 27 und den Kolben 26, so daß die Leitungen 29 und 30 mit der Leitung 37 verbunden sind, die zur gleichen Zeit von dem Abfluß 39 getrennt ist. Die unter hohem Druck stehende Flüssigkeit fließt so durch das Rückschlagventil 38 und den Durchlaß 22 in die Leitung 23. Zur gleichen Zeit liegt der Druck der Leitung 37 an beiden Kolben 33,34 an, die zusammenwirken, um das Bauteil, das aus den Ventilkörpern 16, 17 und dem Teil 40 besteht, in eine zentrale Position in Hinsicht auf den Durchlaß 22 /.u drücken. Die unter hohem und niedrigem Druck stehenden öffnungen 20, 21 sind so miteinander und mit der Leitung 23 durch zwei getrennte Wege verbunden.

Ein Fehlen der Füllpumpen-Druckversorgung hat eine Verbindung der unter hohem und niedrigem Druck

stehenden Öffnungen zur Folge, im wesentlichen wie oben beschrieben.

In der in Fig. 2 gezeigten alternativen Ausführungsform besitzen zwei Hauptventile 50,5 i erste Öffnungen 52,53, zweite Öffnungen 54, 55 und Venlilkörper 56, 57. Die Ventilkörper 5€„ 57 besitzen Abschrägungen 71, 72. Die ersten öffnungen 52, 53 sind jeweils durch Leitungen 58,59 mit den nierenförmigen Öffnungen 76, 77 eines hydrostatischen Übertragungssystem verbunden, das im wesentlichen der oben beschriebenen, auf F i g. 1 gezogenen Vorrichtung, ähnelt. Die zweiten Öffnungen 54, 55 sind miteinander durch einen Durchlaß 60 verbunden, der wiederum durch einen Einlaß 61 mit einer Förderpumpe verbunden ist.

Die Ventilkörper 56, 57 besitzen Drosselbonrungen 62, 63, mittels der die ersten Öffnungen 52, 53 jeweils mit den Leitungen 74, 75 in Verbindung stehen. Ein Umschaltventil bzw. eine Umsteuereinrichtung 64 erlaubt jeweils einer der Leitungen 74, 75 die Verbindung mit einem Vorsteuerventil 65 über eine Leitung 66. Ein von Hand betätigtes Ventil 73 steht auch mit der Leitung 66 in Verbindung. Ein Durchlaß 67, in dem ein Kolben (58 gleitend eingepaßt ist, erstreckt sich zwischen den Leitungen 58, 59. Die Länge des Kolbens 68 ist gerade geringer als der Abstand zwischen den anliegenden Enden der Ventilkörper 56, 57, wenn diese an ihren jeweiligen ersten Öffnungen 52, 53 aufliegen. Federn 69, 70 drücken die Ventilkörper 56, 57 in ihre Position.

Die Vorrichtung ist anfänglich mit Flüssigkeit gefüllt, die durch den Einlaß 61 und den Durchlaß 60 zugeführt wurde. Der Druck der Flüssigkeit wirkt auf die Abschrägungen 71, 72 der Ventilkörper 56, 57 und öffnet die Hauptventile 50,51, wodurch zugelassen wird.

daß die Leitungen 58, 59 und die nierenförmiger Öffnungen 76. 77 angefülli werden. Flüssigkeit fließ auch durch die Bohrungen 62, 63 und füllt be geöffneiem Ventil 73 die Leitungen 74, 75, die Umsteuereinrichtung 64 und die Leitung 66. Normaler weise wird im Gebrauch der Druck in einer cei Leitungen 58.59 höher sein als in der anderen. Wird .:. B angenommen, daß der höhere Druck im Durchlaß ΐ^ε auftritt, so bewirkt die Druckdifferenz zu beiden Seiler des Kolbens 68, daß er das Hauptventils 50 gegen die Feder 69 drückt und somit öffnet. Der Druck in der Leitungen 58,59 pflanzt sich durch die Bohrungen 62,63 jeweils zu den Leitungen 74, 75 fort. Das Hauptventil 51 bleibt deshalb weiterhin geschlossen durch die Feder 7( und den Druck in dem Durchlaß 59 und der Leitung 75 der auf die Differenz der Querschnittsfläche zwischer der Öffnung 53 und dem Ventilkörper 57 wirkt. Die Leitung 58 steht durch den Einlaß 61 mit dei Förderpumpe in Verbindung. Der Druckunterschiec zwischen den Leitungen 74, 75 betätigt das Ventil 64 ir der Weise, daß es die Leitung 75 mit den Ventil 65 verbindet.

Wenn der Druck in der Leitung 59 einen vorbestimmten Wert überschreitet, öffnet sich das Vorsteuerventi 65. Der resultierende Flüssigkeitsfluß verursacht übei die Bohrung 63 eine Druckminderung, die der Feder 7C entgegenwirkt und das Hauptventil 51 öffnet. Die Leitungen 58,59 sind dadurch miteinander und mit derr Einlaß 61 verbunden, wodurch zugelassen wird, daß die Flüssigkeit von der Leitung 59 in das hydrostatische System eintritt. Wenn der Druck in der Leitung 59 tiefei als der vorbestimmte Wert fällt, schließen die Ventile 65 und51.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Kombinierte Speiseventil-Druckentlastungsventil-Anordnung für ein hydrostatisches Getriebe mit zwei Ventilen, von denen jedes eine erste, zu je einer Seite des Arbeitskreislaufes führende öffnung sowie eine zweite öffnung aufweist, die mit der entsprechenden zweiten öffnung des anderen Ventils und mit einer Füllpumpe verbunden ist, wobei — die erste öffnung und die zweite öffnung verbindende bzw. trennende — Ventilkörper dasjenige Ventil geschlossen halten, dessen erste öffnung mit der jeweils Hochdruck führenden Seite des Arbeitskreislaufes verbunden ist und der Hochdruck von der Seite des in Schließrichtung gedrückten Ventilkörpers cus mittels einer mechanischen Übertragungsvorrichtung zwangsläufig das andere Ventil öffnet und die Füllpumpe mit der jeweils niedrigeren Druck führenden Seite verbindet, und bei Überschreiten eines zulässigen Getriebehochdrucks auch das jeweils geschlossene Ventil öffnet

— ohne daß die mechanische Übertragungsvorrichtung das andere Ventil schließt — und die Hochdruckseite über die beiden zweiten öffnungen zur Niederdruckseite hin entlastet (Bypass-Stellung) dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein Vorsteuerventil (43) über eine Umsteuereinrichtung (31, 32) mit der jeweils Hochdruck führenden Seite (20 bzw. 21) des Arbeitskreislaufs verbunden ist,

b) jeder Ventilkörper (16,17) eine eigene hydraulische Servobetätigung (33, 35 bzw. 34, 36) aufweist, die bei geöffnetem Vorsteuerventil den jeweils geschlossenen Ventilkörper öffnet. und

c) daß bei Ansprechen des Vorsieuerventils (43) ein als Servobetätigung wirkendes Element (33 bzw. 34) von Druck beaufschlagt und gegen einen Anschlag verlagert wird zur gemeinsamen Verschiebung der beiden Ventilkörper (16, 17) in die Bypass-Stellung.

2. Kombinierte Speiseventil-Druckentlastungsventil-Anordnung für ein hydrostatisches Getriebe mit zwei Ventilen, von denen jedes eine erste, zu je einer Seite des Arbeitskreislaufes führende öffnung sowie eine zweite öffnung aufweist, die mit der entsprechenden zweiten öffnung des anderen Ventils u .d mit einer Füllpumpe verbunden ist, wobei — die erste öffnung und die zweite öffnung verbindende bzw. trennende - Ventilkörper dasjenige Ventil geschlossen halten, dessen erste öffnung mit der jeweils Hochdruck führenden Seite des Arbeitskreislaufes verbunden ist und der Hochdruck von der Seite des in Schließrichtung gedrückten Ventilkörpers aus mittelf einer mechanischen Übertragungsvorrichtung zwangsläufig das andere Ventil öffnet und die Füllpumpe mit der jeweils niedrigeren Druck führenden Seite verbindet, und bei Überschreiten eines zulässigen Getriebehochdrucks auch das jeweils geschlossene Ventil öffnet

— ohne daß die mechanische Übertragungsvorrichtung das andere Ventil schließt — und die Hochdruckseite über die beiden zweiten öffnungen zur Niederdruckseite hin entlastet (Bypass-Stellung), dadurch gekennzeichnet, daß

a) ein Vorsteuerventil (65) über eine Umsteuerungseinrichtung (64) mit der jeweils Hochdruck führenden Seite (76 bzw. 77) des Arbeitskreislaufs verbunden ist,

b) jeder Ventilkörper (56,57) eine eigene hydraulische Servobetätigung aufweist, die bei geöffnetem Vorsteuerventil (65) den jeweils geschlossenen Ventilkörper öffnet und

c) daß die Ventilkörper als Servoelemente mit je einer zur Ventilkörperrückseite führende Drosselbohrung (62, 63) ausgebildet sind, die einen Durchfluß von der ersten öffnung zum Vorsteuerventil (65) über die Umsteuereinrichtung (64) zulassen.

3. Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsteuereinrichtung des Vorsteuerventils (43, 65) zwei Rückschlagventile (31,32) oder ein Pendelventil (64) aufweist.

4. Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (28) des Vorsteuerveniils (43) auf seiner der Hochdruckbeaufschlagung abgewandten Seite zusätzlich von dem Füllpumpenauslaß (Leitung 23a) beaufschlagt ist, und dann anspricht, wenn der der Hochdruck den Füllpumpenauslaßdruck um einen vorbestimmten Wert überschreitet.

5. Venlilvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Vorrichtung zwischen den Ventilkörpern (!6, 17; 56, 57) eine Stange (40) oder ein Kolben (68) ist.

6. Ventilvorrichtung nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, daß die Stange oder der Kolben (40 oder 68) mit den Ventilkörpern (16, 17; 56, 57) fest verbunden ist.

7. Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß jeder Ventilkörper (56, 57) so ausgebildet ist, daß bei gleichem Druck auf beiden Seiten des Ventilkörpers die resultierenden Kräfte den Ventilkörper in eine geschlossene Stellung drücken (F i g. 2).

8. Ventilvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilkörper (56,57) in Schließrichtung federbelastet sind.