DE2062308B1 - Spül-Ventilanordnung für umsteuerbare hydrostatische Getriebe - Google Patents

Description

tilkörper mit dem zugehörigen Kolbenschieber mittels einer Dichtkolbenfläche und eines Ventilsitzes einen von dem gemeinsamen Ventilraum abschließbaren Ringraum bildet, der mit je einer der Hauptleitungen in Verbindung steht und daß jede Hauptleitung mit einem Steuerraum auf der äußeren Stirnseite des anderen Kolbenschiebers, der den mit der anderen Hauptleitung verbundenen Ringraum bildet, über ein Steuerventil verbunden ist.

Esistbereitsbekannt(USA.-Patentschrift2122045), bei einem umsteuerbaren hydrostatischen Getriebe mit geschlossenem Kreislauf einen Pendelschieber vorzusehen, der die jeweilige niederdruckfördernde Hauptleitung in Abhängigkeit vom Druck in der jeweiligen Hochdruckleitung mit einer Speisedruckleitung verbindet, um die Leckölverluste des Getriebes zu ersetzen. Der Pendelschieber weist ebenfalls zwei koaxial und spiegelsymmetrisch zueinander angeordnete Kolbenschieber auf, wobei ein gemeinsamer zwischen den beiden Kolbenschiebern angeordneter Ventilraum mit der Speisepumpe verbunden ist. Dieser Ventilraum wird jedoch unmittelbar an die jeweils niederdruckführende Hauptleitung angeschlossen. Bei Auftreten eines unzulässigen Drucks in der Getriebehochdruckleitung hebt sich der der Hochdruckleitung zugeordnete Kolbenschieber entgegen der Vorspannung einer die beiden Kolbenschieber gegeneinander abstützenden, diese auf einen Dichtsitz pressenden Feder von seinem Dichtsitz ab und verbindet die Hochdruckleitung mit dem Ventilraum des Pendelschiebers und somit mit der Niederdruckleitung. Ein Spülventil ist bei dem bekannten Getriebe nicht vorgesehen, so daß eine Durchspülung in jedem Betriebszustand nicht möglich ist.

Diese Ausbildung der Anordnung bringt den entscheidenden Vorteil, daß sie gleichzeitig als Druckbegrenzungsventil für den Hochdruck-Kreislauf dient, ohne daß ein besonderes Hochdruckbegrenzungsventil, das auf die volle Leistung des Hochdruckkreislaufes ausgelegt sein müßte, anzuordnen ist. Es ist lediglich ein auf niedere Leistung, etwa entsprechend der Leistung des Speisekreislaufes ausgelegtes Steuerventil anzuordnen. Die Auslegung der Anordnung ist so, daß auch bei einem Ansprechen auf einen Überdruck im Hochdruckkreislauf der Spülvorgang nicht unterbrochen wird. Damit ist die vorgeschlagene Spül-Ventilanordnung besonders für Getriebe großer Leistung geeignet.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung liegen nach Überwindung der Kraft der die Kolbenschieber abstützenden Feder die einander zugewandten inneren Stirnseiten der Kolbenschieber dichtend, unter Abtrennung der inneren Ventilräume von dem gemeinsamen Ventilraum aneinander an. Die Auslegung der abstützenden Feder wird im allgemeinen so sein, daß die Kolbenschieber dann dichtend aneinander anliegen, wenn eine größtmögliche Spülung erreicht werden soll. Dazu sind in weiterer Ausbildung der Erfindung die inneren Ventilräume der Kolbenschieber über eine Öffnung, die in der Neutralstellung jedes Kolbenschiebers mit einer Anschlußöffnung für eine Speiseleitung im Ventilkörper fluchtet, mit der Speisepumpe verbunden. Dadurch ist erreicht, daß bei maximaler Spülung die gesamte Speiseölmenge über das Rückschlagventil in die Niederdruck führende Hauptleitung des Kreislaufes eingespeist wird.

Weitere Ausbildungen sind in weiteren Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden an Hand der schematischen Zeichnung erläutert.

In einem Ventilgehäuse 6 befindet sich eine durchgehende zylindrische Bohrung, in die von jeder Seite ein Ventilkörper 7, 7' eingeschoben und mit einer Schraube 8, 8' befestigt ist. In den Ventilkörpern 7, 7' gleiten spiegelsymmetrische Kolbenschieber 9, 9', die im Bereich ihrer einander zugewandten, inneren Enden eine Dicht-Kolbenfläche 11, 1Γ aufweisen und die sich über eine Feder Ift gegeneinander abstützen. Die Kolbenflächen 11, 11' liegen an in den Ventilkörpern 7, T ausgebildeten Ventilsitzen 12, 12' an. Damit entstehen zwei Ringräume 13,13', die einerseits mit den Hauptleitungen 4, 4' und andererseits über Steuerventile 18, 18' mit Steuerräumen 15', 15 auf den voneinander abgewandten äußeren Stirnseiten des anderen Kolbenschiebers 9', 9 verbunden sind. Die Steuerventile 18, 18' sind als vom Zuflußdruck verstellbare 3-Wege-Drosseln ausgebildet, die ab Erreichen eines vorgegebenen Druckes im Hochdruckkreislauf bzw. in der Hauptleitung 4 bzw. 4' sich zu schließen beginnen. Die Abströmanschlüsse der Steuerventile 18, 18' sind mit in den Kolbenschiebern 9, 9' ausgebildeten inneren Ventilräumen 17, 17' verbunden. In diese inneren Ventilräume 17, 17' münden Speiseleitungen 2, %'. Die inneren Ventilräume 17, 17' stehen über die einander zugewandten Seiten der Kolbenschieber 9, 9' mit dem gemeinsamen Ventilraum 16 in Verbindung, der seinerseits mit dem Speisedruckventil 5 verbunden ist, das wiederum in den Vorratsbehälter 19 ausmündet. Der Speisepumpe 1 sind Filter 20 und eine Kühleinrichtung 21 nachgeschaltet, von denen das Speiseöl durch die Speiseleitungen 2, 2' über Rückschlagventile 3, 3' in die Niederdruck führende Hauptleitung 4 bzw. 4' gelangen kann. Die Speiseleitungen 2, 2' münden dabei an einer Stelle in die jeweils Niederdruck führende Hauptleitung 4 bzw. 4', die in Strömungsrichtung des Öles hinter dem Anschluß des Speisedruckventils 5 bzw. den Ringräumen 13, 13' in dieser Leitung liegt (in der Zeichnung nicht ersichtlich). Dadurch ist gewährleistet, daß das gesamte frisch eingespeiste Spülöl dem Kreislauf zugeführt wird, nachdem das erhitzte Öl abgeführt worden ist — was durch den Rückstau des alten Öles am Frischöl (Spülöl) geschieht.

Die Ventilanordnung arbeitet folgendermaßen:

1. Solange im Kreislauf und damit den Hauptleitungen 4, 4' keine Druckdifferenz auftritt, befindet sich der Spülpendelschieber bzw. die beiden Kolbenschieber 9, 9' in der gezeichneten Stellung. Dabei ersetzt das von der Speisepumpe 1 aus dem Vorratsbehälter 19 durch die Speiseleitungen 2, 2' geförderte Öl über die Rückschlagventile 3, 3' die Leckölverluste im Kreislauf. Die überschüssige Speiseölmenge fließt über die Speiseleitungen 2, 2', die Anschlußöffnungen 22, 22' und die Öffnungen 14, 14' in den Kolbenschiebern 9, 9' zu den inneren Ventilräumen 17, 17' und von dort über den gemeinsamen Ventilraum 16 und das Speisedruckventil 5 zurück in den Vorratsbehälter 19.

2. Steigt der Druck beispielsweise in der Hauptleitung 4 an, so schließt sich das zugehörige Rück-

schlagventil 3. Der erhöhte Druck wirkt auf die durch den Sitz 12 im Ventilraum 13 begrenzte Teilfläche der Dichtkolbenfläche 11 und wirkt gleichzeitig über die voll geöffnete Drossel 18 im Steuerraum 15'. Die wirksame Kolbenfläche im Steuerraum 15' ist größer bemessen als die beschriebene Teilfläche der Kolbenfläche U im Ventilraum 13, so daß der Kolbenschieber 9' sich so lange nach rechts bewegt, bis sich Gleichgewicht mit der Kraft der Feder 10 einstellt. Das durch Kolbenfläche 11 und Sitz 12 gebildete Ventil bleibt dabei geschlossen. Das zwischen der Kolbenfläche 1Γ und dem Sitz 12' gebildete Ventil wird bei dem geschilderten Vorgang kontinuierlich geöffnet, und es erfolgt ein Spülen durch Ableiten von Öl aus dem Kreislauf in den gemeinsamen Ventilraum 16 und von dort über das Speisedruckventil 5 in den Vorratsbehälter19v

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3. Von einem durch die Auslegung der Feder lö bestimmten Hochdruck in.der Hauptleitung 4 an legt sich der Kolbenschieber 9' mit seiner inneren Stirnseite dichtend an die innere Stirnseite des Kolbens 9 an. Dadurch werden die inneren Ventilräume 17, 17' miteinander verbunden und vom Ventilraum 16 getrennt, so daß die gesamte Speiseölmenge von der Speisepumpe 1 über das. Rückschlagventil 3' in die Niederdruck führende Hauptleitung 4' gefördert wird.

4. Wird in der Hauptleitung 4 der durch den Ansprechpunkt des Steuerventils bzw. der Drossel

18 eingestellte Maximaldruck überschritten, so beginnt sich die Drossel 18 zu schließen und senkt den Druck in der Steuerkammer 15' ab. Damit überwiegt der auf die Teilfläche der Kolbenfläche 11 des Kolbenschiebers 9 in der Ventilkammer 13 wirkende Druck und hebt die Kolbenfläche U vom Sitz 12 ab. Damit übernimmt der Kolben 9 und der in diesem Zustand dichtend an ihm anliegende Kolben 9' als Einheit die Funktion eines Druckbegrenzungsventils. Das dabei in den Ventilraum 16 abgespritzte Öl aus dem Kreislauf, wird, solange die eingespeiste Speiseölmenge nicht überschritten, wirdj über das Speisedruckventil 5 in den Vorratsbehälter

19 abgeführt. Bei größerer Abspritzmenge fließt der überschüssige. Teil des Öls über das zwischen der Kolbenfläche U' und dem Sitz 12' gebildete, geöffnete Ventil in die Niederdruck führende Hauptleitung Al.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 Die Erfindung bezieht sich auf eine Spül-Ventilan- Patentansprüche: Ordnung für umsteuerbare hydrostatische Getriebe mit geschlossenem Kreislauf und einer Speisepumpe,

1. Spül-Ventilanordnung für umsteuerbare hy- die über Rückschlagventile mit jeder der zwei Hauptdrostatische Getriebe mit geschlossenem Kreis- 5 leitungen des Kreislaufes verbunden ist, sowie einem lauf und einer Speisepumpe, die über Rück- mit einem Vorratsbehälter verbundenen Speisedruckschlagventile mit jeder der zwei Hauptleitungen ventil, dessen Eingang über einen Spülpendelschieber des Kreislaufes verbunden ist, sowie einem mit in Abhängigkeit vom Druck der jeweiligen Hocheinem Vorratsbehälter verbundenen Speisedruck- druckleitung mit der jeweils Niederdruck führenden ventil, dessen Eingang über einen Spülpendel- io Hauptleitung verbindbar ist.

schieber in Abhängigkeit vom Druck der jeweili- Derartige Ventilanordnungen sollen dem Kreislauf gen Hochdruckleitung mit der jeweils Nieder- ständig Frischöl zuführen, um die Ölverluste zu erdruck führenden Hauptleitung verbindbar ist, setzen und das heiße Kreislauföl gegen gekühltes dadurch gekennzeichnet, daß der Spül- Frischöl kontinuierlich auszutauschen. Ferner sollen pendelschieber aus zwei koaxial und spiegelsym- 15 sie sowohl den Speisedruck in einer bestimmten metrisch zueinander angeordneten, einen gemein- Höhe aufrechterhalten als auch den Kreislaufdruck samen Ventilraum (16), der mit dem Speise- begrenzen.

druckventil (5) in Verbindung steht, einschließen- Bei einer Anordnung der eingangs erwähnten Art den Ventilkörpern (7, T) mit in diesen verschieb- ist eine speisende Füllpumpe über Rückschlagventile liehen, ebenfalls spiegelsymmetrischen Kolben- 20 mit den Hauptleitungen verbunden, ist ein an einen Schiebern (9, 9') besteht, die sich über eine Feder Vorratsbehälter angeschlossenes Niederdruck-Entla-(10) gegeneinander abstützen und je einen mit stungsventil vorgesehen, dessen Einlaß mit der jedem gemeinsamen Ventilraum (16) in Verbin- weils Niederdruck führenden Hauptleitung über dung stehenden inneren Ventilraum (17, 17') auf- einen Pendelschieber verbunden ist, der von dem weisen, der mit der Speisepumpe (1) in Verbin- 25 Differenzdruck der beiden Hauptleitungen umgedung steht, und bei dem jeder Ventilkörper (7, schaltet wird, und ist ein Hochdruck-Entlastungsven- T) mit dem zugehörigen Kolbenschieber (9, 9') til vorgesehen, dessen Eingang mit der jeweils Hochmittels einer Dichtkolbenfläche (11, 1Γ) und druck führenden Hauptleitung verbunden ist (deuteines Ventilsitzes (12, 12') einen von dem ge- sehe Auslegeschrift 1400 668). Dabei weist der Penmeinsamen Ventilraum (16) abschließbaren 30 delschieber zusätzlich Anschlußöffnungen und Steu-Ringraum (13, 13') bildet, der mit je einer der ernuten auf, über die die jeweils Hochdruck führende Hauptleitungen (4, 4') in Verbindung steht und Hauptleitung mit dem Hochdruck-Entlastungsventil daß jede Hauptleitung (4, 4') mit einem Steuer- verbunden ist, dessen Auslaß in den Einlaß des raum (15', 15) auf der äußeren Stirnseite des an- Niederdruck-Entlastungsventils mündet. Bei dieser deren Kolbenschiebers (9', 9), der den mit der 35 Anordnung ist ein besonderes Hochdruck-Begrenanderen Hauptleitung (4', 4) verbundenen Ring- zungsventil angeordnet, das für die volle Leistung des raum (13', 13) bildet, über ein Steuerventil (18, Hochdruckkreislaufes ausgelegt sein muß. Hinzu 18') verbunden ist. kommt, daß bei dieser bekannten Anordnung noch

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge- ein zusätzliches Niederdruckventil benötigt wird, dakennzeichnet, daß nach Überwindung der Kraft 40 mit in der Neutralstellung des Pendelschiebers ein der die Kolbenschieber abstützenden Feder (10) Ableiten des durch die Füllpumpe geförderten Fülldie einander zugewandten inneren Stirnseiten der Öles möglich ist.

Kolbenschieber (9, 9') dichtend, unter Abtren- Bei einer weiteren bekannten Einrichtung (deut-

nung der inneren Ventilräume (17, 17') von dem sehe Auslegeschrift 1144 557) ist zwar das letzter-

gemeinsamen Ventilraum (16), aneinander anlie- 45 wähnte zusätzliche Niederdruckventil nicht notwenig,

gen. da dort eine direkte Verbindung der Speisepumpe

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch ge- mit dem Speisedruckventil über die Spüleinrichtung, kennzeichnet, daß die inneren Ventilräume (17, d. h. den Pendelschieber, besteht. Diese bekannte 17') der Kolbenschieber (9, 9') über eine Öffnung Einrichtung wirkt jedoch nicht als Druckbegren-(14, 14'), die in der Neutralstellung jedes Kolben- 50 zungsventil für den Hochdruckkreislauf, so daß dort Schiebers (9 bzw. 9') mit einer Anschlußöffnung zusätzliche Hochdruckventile und/oder Umschalt-(22, 22') für eine Speiseleitung (2, 2') im Ventil- schieber benötigt würden.

körper (7, T) fluchtet, mit der Speisepumpe (1) Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine

verbunden sind.,. _ Ventilanordnung der eingangs erwähnten Art so aus-

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden 55 zubilden, daß sie gleichzeitig als vorgesteuertes Hoch-Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die druckbegrenzungsventil für den Kreislauf dient und Steuerventile (18, 18') vom Zuflußdruck verstell- dabei der Spülvorgang nicht unterbrochen wird, bare 3-Wege-Drosseln sind, deren Abströman- Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Spülschluß mit dem inneren Ventilraum (17, 17') des pendelschieber aus zwei koaxial und spiegelsymmezugeordneten Kolbenschiebers (9, 9') verbunden 60 trisch zueinander angeordneten, einen gemeinsamen ist. Ventilraum, der mit dem Speisedruckventil in Vef-

5. Anordnung nach einem der vorhergehenden bindung steht, einschließenden Ventilkörpern mit in Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- diesen verschieblichen, ebenfalls spiegelsymmetriströmöffnung eines jeden Steuerventils (18, 18') sehen Kolbenschiebern besteht, die sich über eine Femit dem Ringraum (13, 13') des zugeordneten 65 der gegeneinander abstützen und je einen mit dem Kolbenschiebers (9, 9') verbunden ist. gemeinsamen Ventilraum in Verbindung stehenden

inneren Ventilraum aufweisen, der mit der Speisepumpe in Verbindung steht, und bei dem jeder Ven-