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Die Erfindung richtet sich auf eine Steuereinrichtung für einen hydrostatischen
Antrieb für Fahrzeuge, insbesondere Flurförderfahrzeuge, bei der der hydrostatische
Antrieb aus einer Mehrzahl von von der Brennkraftmaschine angetriebenen hydrostatischen
Pumpen mit fester Fördermenge und mindestens einem, von diesem mit Druckflüssigkeit
beaufschlagbaren hydrostatischen Motor besteht, der mit den Pumpen einen geschlossenen
Kreislauf bildet und in die Leitungen von den Pumpen zum hydrostatischen Motor ein
in Abhängigkeit von der Drehzahl der Brennkraftmaschine verstellbares Drehzahlsteuerventil
und zum willkürlichen Schalten der Fahrtrichtung ein Umkehrventil eingeschaltet
ist, wobei die abgeschalteten Pumpen unter Umgehung des hydrostatischen Motors in
die Zufuhrleitung der Pumpen fördern und das Drehzahlsteuerventil bei steigender
Drehzahl der Brennkraftmaschine erst eine Pumpe und dann schrittweise die weiteren
Pumpen mit dem hydrostatischen Motor verbindet, dessen Rücklaufleitung in die den
hydrostatischen Motor umgehenden Leitungen mündet und abhängig von der Belastung
des hydrostatischen Motors das Drehzahlsteuerventil bei steigender Belastung des
hydrostatischen Motors in Richtung schrittweises Abschalten der einzelnen Pumpen
belastbar ist.
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Bei einer bekannten Steuereinrichtung dieser Art (USA.- Patentschrift
1926 692) ist zur Verstellung des Drehzahlsteuerventils in Abhängigkeit von
der Drehzahl der Brennkraftmaschine ein Fliehkraftsteuermechanismus vorgesehen,
der eine ganze Reihe von beweglichen Teilen aufweist und infolgedessen relativ störanfällig
ist. Ferner ist bei der bekannten Fliehkrafteinrichtung zwischen dieser und dem
Drehzahlsteuerventil ein mechanisches Gestänge erforderlich.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Steuereinrichtung, welche
gegenüber dem Bekannten besonders einfach, nicht störanfällig und raumsparend an
beliebiger Stelle einbaubar ist.
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Hierzu wird bei einer Steuereinrichtung der eingangs bezeichneten
Art gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß in einer Leitung, in der sowohl die den
hydrostatischen Motor umgehenden Leitungen als auch die Rücklaufleitungen des hydrostatischen
Motors münden, eine Einschnürung vorgesehen ist und der durch diese abhängig von
der Drehzahl der Brennkraftmaschine und damit der Menge der umgewälzten Druckflüssigkeit
erzeugte Druckanstieg auf das Drehzahlsteuerventil in Richtung schrittweises Verbinden
der Pumpen mit dem hydrostatischen Motor wirkt. Diese Ausbildung ist überhaupt nicht
störanfällig, da, abgesehen von dem Geschwindigkeitssteuerventil selbst, keinerlei
bewegliche Teile vorhanden sind, die sich festsetzen oder in anderer Weise ausfallen
könnten. Besonders wichtig ist jedoch, daß die Einschnürung ersichtlich ohne Schwierigkeit
an jeder entsprechenden Stelle eines Fahrzeuges bzw. Fahrzeugantriebes sehr raumsparend
angeordnet werden kann, was insbesondere auf dem Gebiet der Arbeitsmaschinen, wie
Hublader, von Bedeutung ist, weil es hier wegen der Vielzahl der an solchen Fahrzeugen
unterzubringenden Aggregate auf besonders raumsparende Unterbringungsmöglichkeiten
der verschiedenen benötigten Aggregate besonders ankommt.
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In Weiterbildung der Erfindung empfiehlt es sich, das Drehzahlsteuerventil
mit einem Drehzahlsteuerventilkolben zu versehen, dessen eines Ende vom Druck der
Druckflüssigkeit in einem vor der Einschnürung liegenden Spalt beaufschlagt ist,
wobei der Drehzahlsteuerventilkolben in Richtung dieses Spaltes durch eine Feder
vorbelastet ist.
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Der Drehzahlsteuerventilkolben kann dann durch mit der Druckseite
des hydrostatischen Motors oder der hydrostatischen Motoren in Verbindung stehende
Kolben entgegen dem Druck der Druckflüssigkeit im Spalt belastet sein, wodurch bei
steigender Belastung des hydrostatischen Motors oder der hydrostatischen Motoren
der Drehzahlsteuerventilkolben zum schrittweisen Abschalten der Pumpen verschiebbar
ist.
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Weiter kann in den Leitungen zu den den Drehzahlsteuerventilkolben
belastenden Kolben je ein Entspannungsventil eingeschaltet sein, so daß der
Kolben bzw. die Kolben erst nach überschreiten eines vorbestimmten Druckes belastet
werden.
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Der Drehzahlsteuerventilkolben kann willkürlich in eine Stellung verschiebbar
sein, in der er eine zu der Zuführleitung der Pumpen führende Leitung mit den Abgabeleitungen
der Pumpen unmittelbar verbindet und die Leitung vom hydrostatischen Motor bzw.
den hydrostatischen Motoren zur Ausübung einer Bremswirkung drosselt.
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Der hydrostatische Motor kann in an sich bekannter Weise ein veränderliches
Schluckvermögen aufweisen und zu seiner Verstellung, wie für sich bekannt, mit einem
Verstellmotor versehen sein, der von dem Druck der Druckflüssigkeit im Spalt vor
der Einschnürung in Richtung Verringerung des Schluckvermögens des hydrostatischen
Motors beaufschlagbar ist.
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Ferner kann an die Leitung der erst bei höherer Drehzahl der Brennkraftmaschine
an den hydrostatischen Motor angeschlossenen Pumpe eine zu einem Kolben führende
Leitung angeschlossen sein, und der Kolben kann ein Rückschlagventil betätigen,
so daß der Stellmotor erst nach Zuschalten der zweiten Pumpe abhängig vom Druck
der Druckflüssigkeit im Spalt in Richtung Verringerung des Schluckvermögens des
hydrostatischen Motors beaufschlagbar ist.
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Bei Anordnung von zwei hydrostatischen Motoren kann ein Ventilkolben
vorgesehen sein, durch den, nachdem alle Pumpen mit dem hydrostatischen Motor verbunden
sind, die hydrostatischen Motoren in an sich bekannter Weise von Parallel- in Reihenschaltung
umschaltbar sind. Hierbei, d. h. bei der Schaltung der hydrostatischen Motoren
von Parallelin Reihenschaltung kann der auftretende Druckabfall ausgleichbar sein.
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In den Zeichnungen sind in der nachfolgenden Beschreibung näher erläuterte
Ausführungsbeispiele der Steuereinrichtung nach der Erfindung beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 die Steuereinrichtung teilweise im Schnitt für einen schematisch
wiedergegebenen hydrostatischen Antrieb mit drei von der Brennkraftmaschine des
Fahrzeuges angetriebenen Pumpen und zwei von diesen angetriebenen, konstantes Schluckvermögen
besitzenden hydrostatischen Motoren; die Steuereinrichtung ist in Leerlaufstellung
wiedergegeben, wobei die Druckflüssigkeit gemäß den eingezeichneten Pfeilen zirkullert,
ohne die hydrostatischen Motoren anzutreiben, F i g. 2 eine gegenüber der
F i g. 1 leicht abgeänderte Ausführungsform der Steuereinrichtung nach der
Erfindung, bei der die konstantes Schluckvermögen besitzenden hydrostatischen Motoren
durch
einen hydrostatischen Motor veränderlichen Schluckvermögens
ersetzt sind, dessen Schluckvermögen durch einen Stellmotor gesteuert wird; die
Steuereinrichtung ist hierbei in einer ersten Schaltstellung wiedergegeben, in welcher
eine Pumpe den in der Stellung maximalen Schluckvermögens befindlichen hydrostatischen
Motor antreibt, und in F i g. 3 eine Ansicht der Steuereinrichtung nach F
i g. 2, bei der die Steuereinrichtung in einer Schaltstellung ist, in welcher
zwei Pumpen dem hydrostatischen Motor Druckflüssigkeit zuführen und das Schluckvermögen
des hydrostatischen Motors durch Betätigung des Stellmotors verringert ist.
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Der in F i g. 1 wiedergegebene hydrostatische Antrieb gemäß
der Erfindung weist drei konstantes Fördervolumen besitzende hydrostatische Pumpen
10, 11
und 12 zur Speisung von zwei hydrostatischen Motoren 13 und
14 auf. Die hydrostatischen Motoren 13
und 14 sind durch Leitungen
15 und 16 parallel geschaltet, und jeder hydrostatische Motor ist
mit einem Antriebsrad 17 und 18 des Fahrzeuges, wie schematisch angedeutet
ist, verbunden.
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Die drei hydrostatischen Pumpen 10, 11 und 12 sind mit einer
Brennkraftmaschine 19 mittels üblicher Verbindungsmittel gekuppelt, wie dies
in der Zeichnung schematisch durch die Welle 20 angedeutet ist, wobei die drei Pumpen
gleichzeitig durch die Brennkraftmaschine 19 angetrieben werden. Die Drehzahl
der Brennkraftmaschine 19 und damit die Drehzahl der drei Pumpen kann in
üblicher Weise durch Betätigen eines Gashebels 21 erhöht werden.
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Die drei Pumpen 10, 11 und 12 sind durch eine gemeinsame Zufuhrleitung
22 mit einem Flüssigkeits-Vorratsbehälter 23 verbunden, und jede Pumpe ist
mit einer getrennten Abgabeleitung 24,25 und 26
entsprechend versehen. Die
Abgabeleitung 26 der Pumpe 12 kann mit einem Umleitungsventil 27 versehen
sein, mittels dessen Druckflüssigkeit von der Pumpe 12 über eine Leitung
28, ein Ventil 29 und eine Leitung 30 zum Betätigen eines Hubzylinders
31
umgeleitet werden kann, wie diese bei Flurförderfahrzeugen üblich sind.
Der auf den Hubzylinder 31
ausgeübte Druck kann durch Betätigen des Ventils
29 und dabei erfolgendes Verbinden der Leitung 30
mit einer zum Vorratsbehälter
23 führenden Leitung 32 entspannt werden. Ein Druckminderventil
33, das in einer Leitung 34 vorgesehen ist, verbindet die Leitung
30 mit dem Vorratsbehälter 23 und öffnet unter überdruck, um den Hubzylinder
31 zum Vermeiden einer überbelastung zu entspannen.
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Der Druckmittelfluß von den Pumpen 10, 11 und 12 wird durch
ein mit 35 bezeichnetes Steuerventil gesteuert. Dieses Steuerventil weist
zwei Ventilkolben auf, die gemäß ihren Hauptfunktionen als Drehzahlsteuerventilkolben
36 und Umkehrventilkolben 37
bezeichnet seien. Der Drehzahlsteuerventilkolben
36
ist verschiebbar in einer Bohrung 38 angeordnet, während der Umkehrventilkolben
37 in einer Bohrung 39 verschiebbar angeordnet ist. Die beiden Bohrungen
38 und 39 sind in üblicher Weise in einem gemeinsamen Ventilgehäuse
40 ausgebildet.
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Wie nachfolgend noch näher beschrieben wird, bewegt sich der Drehzahlsteuerventilkolben
36 in Ab-
hängigkeit von vorbestimmten Drehzahlerhöhungen der Brennkraftmaschine
19 derart, daß zuerst nur eine Pumpe 10, daraufhin die Pumpen
10 und 11
und schließlich alle drei Pumpen 10, 11 und 12 mit
den hydrostatischen Motoren verbunden werden. Auf diese Weise wird das übersetzungsverhältnis
zwischen der Brennkraftmaschine 19 und den hydrostatischen Motoren
13 und 14 vergrößert, wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine
19 ansteigt.
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Der Umkehrventilkolben 37 dient lediglich zur Umkehr des Druckmittelflusses
zu den hydrostatischen Motoren 13 und 14, um damit die Fahrtrichtung des
Fahrzeuges zu ändern oder um die hydrostatischen Motoren 13 und'14 aus dem
Flüssigkeitskreislauf auszuschalten. In F i g. 1 ist der Umkehrventilkolben
in einer Antriebsstellung wiedergegeben, in der die Druckflüssigkeit den hydrostatischen
Motoren durch die Leitung 15 zugeführt und über die Leitung 16 abgeführt
wird. Der Umkehrventilkolben 37 ist in dieser Stellung durch Eingriff eines
federbelasteten Rastkörpers 39 a in eine Ausnehmung 37 a des
Umkehrventilkolbens 37 gehalten. Wenn der Umkehrventilkolben 37 nach
links bis zu einer Stellung bewegt wird, wo der Rastkörper 39 a in eine Ausnehmung
37 b eingreift, werden die hydrostatischen Motoren 13 und 14 aus dem
Kreislauf ausgeschaltet, und wenn der Umkehrventilkolben 37 noch weiter nach
links bis zu der Stellung bewegt wird, wo der Rastkörper 39 a in eine Ausnehmung
37 c greift, wird das Druckmittel den hydrostatischen Motoren durch die Leitung
16 zugeführt und durch die Leitung 15
wieder abgeführt.
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Die Bohrung 38 des Drehzahlsteuerventilkörpers 36 ist
mit vier axialen Abstand voneinander aufweisenden ringförmigen Nuten 41, 42, 43
und 44 versehen. Die Nuten 41, 42 und 43 sind entsprechend mit den Abgabeleitungen
24,25 und 26 der Pumpen 10, 11 und 12 verbunden. Die Nut 44 ist mit
dem Vorratsbehälter 23 durch einen Kreislauf verbunden, der von einer Leitung
46 gebildet wird, die die Nut 44 mit einer Nut 47 verbindet, die am rechten Ende
der Bohrung 39 ausgebildet ist, sowie von einer Leitung 48, welche die Nut
47 mit einer Nut 49 am linken Ende der Bohrung 39 verbindet, einer Leitung
50, welche die Nut 49 nüt einer am linken Ende der Bohrung 38 ausgebildeten
Nut 51 verbindet, einem von einem reduzierten Endteil 36 a des Drehzahlsteuerventilkolbens
36 gebildeten Raum bzw. Spalt 52 am linken Ende der Bohrung
38, einer ebenfalls am linken Ende der Bohrung 38 links von der Nut
51
ausgebildeten Nut 53, einer Leitung 54, einem Flüssigkeitskühler
55 und von der Zufuhrleitung 23.
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Der Drehzahlsteuerventilkolben 36 ist mit einer länglichen
Nut 45 versehen, die in der Stellung des Drehzahlsteuerventilkolbens 36 gemäß
F i g. 1 die Nuten 41, 42, 43 mit der Nut 44 verbindet, so daß die Flüssigkeit
von allen drei Pumpen 10, 11 und 12 zirkuliert, wie in F i g. 1 durch
die Pfeile wiedergegeben ist, ohne hierbei die hydrostatischen Motoren
13 und 14 anzutreiben.
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Es sei bemerkt, daß die die Nut 53 mit dem Flüssigkeitskühler
55 verbindende Leitung 54 mit einer Einschnürung 56 versehen ist und
daß beim Passieren der Druckflüssigkeit während einer Zirkulation gemäß F i
g. 1 ein Druckabfall an dieser Einschnürung 56 und dem Flüssigkeitskühler
55 stattfindet, wodurch ein Flüssigkeitsdruck in dem Spalt 52 links
vom vergrößerten Teil 36 b des Drehzahlsteuerventilkolbens
36 erzeugt wird. Dieser Druck wirkt auf das linke Ende des vergrößerten Teils
36 b des Drehzahlsteuerventilkolbens 36 in einer diesen nach
rechts gegen den Druck einer Feder 57 bewegenden Richtung, die den Drehzahlsteuerventilkolben
nach links
zu drücken sucht. Die Feder 57 ist zwischen dem
inneren Ende einer im rechten Ende des Drehzahlsteuerventilkolbens 36 ausgebildeten
Bohrung 58 und einer Platte 59 angeordnet, die am rechten Ende der
Bohrung 38 vorgesehen ist.
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Der auf die Feder 57 von dem Drehzahlsteuerventilkolben
36 ausgeübte Druck ist derart, daß während des Laufes der Brennkraftmaschine
19 mit Leerlaufdrehzahl der in dem Spalt 52 durch den Druckmitteldurchfluß
infolge der Einschnürung 56 erzeugte Druck bezüglich einer Bewegung des Drehzahlsteuerventilkolbens
36 nach rechts gegen die Kraft der Feder 57 unwirksam ist, so daß
die Flüssigkeit von den drei Pumpen lediglich, wie durch die Pfeile in F i
g. 1
wiedergegeben ist, zirkuliert, ohne hierbei die hydrostatischen Motoren
13 und 14 anzutreiben.
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Zum Anfahren des Fahrzeuges wird lediglich die Drehzahl der Brennkraftmaschine
19 durch Betätigen des Gashebels 21 erhöht, wobei die Menge der Druckflüssigkeit,
die durch die Einschnürung 56 fließt, erhöht wird. Bei dieser Erhöhung der
durch die Einschnürung 56 fließenden Druckmittelmenge erhöht sich der Druck
in dem Spalt 52, bis die dadurch auf den vergrößerten Teil 36b des
Drehzahlsteuerventilkolbens 36 ausgeübte Kraft genügend groß ist, um die
Kraft der Feder 57 zu überwinden und den Drehzahlsteuerventilkolben
36 nach rechts zu bewegen.
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Wenn der Drehzahlsteuerventilkolben 36 durch Druckanstieg in
dem Spalt 52 nach rechts bewegt wird, wird zunächst die Nut 41 durch den
vergrößerten Teil 36 b des Drehzahlsteuerventilkolbens 36 abgedeckt.
Bei vollständiger Abdeckung der Nut 41 durch den Teil 36 b des Drehzahlsteuerventilkolbens
36 wird die Nut 41 von der Nut 44 abgeschlossen, und alle Druckflüssigkeit
von der Pumpe 10 muß durch eine Leitung 60 fließen.
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Die Leitung 60 ist mit einer Zentrainut 61 in der Bohrung
39 verbunden. In der in F i g. 1 wiedergegebenen Stellung des Umkehrventilkolbens
37 ist die Zentralnut 61 mit einer Nut 62 in der Bohrung
39
durch eine in dem Umkehrventilkolben 37 ausgebildete längliche Nut
63 verbunden, so daß die Druckflüssigkeit der Leitung 15 zum Antrieb
der hydrostatischen Motoren 13 und 14 zugeführt wird. Da lediglich die Pumpe
10 zu dieser Zeit mit den hydrostatischen Motoren 13 und 14 verbunden
ist, ist ein kleines übersetzungsverhältnis zwischen der Brennkraftmaschine
19 und den hydrostatischen Motoren 13 und 14 zum Anfahren des Fahrzeuges
vorhanden. Vorzugsweise ist das rechte Ende des vergrößerten Teils 36
b des Drehzahlsteuerventilkolbens 36 mit einer Abschrägung
36 c versehen, um eine Drosselwirkung beim Abschließen der Nut 41 und damit
ein sanftes Anfahren des Fahrzeuges zu bewirken.
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Zu diesem Zeitpunkt sind die Nuten 42,43 und 44 noch durch die längliche
Nut 45 miteinander verbunden, und die Flüssigkeit von den Pumpen 11 und 12
zirkuliert noch durch die Einschnürung 56, wie vorstehend beschrieben ist.
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Gleichzeitig zirkuliert die Druckflüssigkeit von der Niederdruckseite
der hydrostatischen Motoren 13 und 14 über die Einschnürung 56, da
die Rückflußleitung 16 mit der Nut 47 mittels einer in der Bohrung
39
ausgebildeten Nut 64 und einer in dem Umkehrventilkolben 37 vorgesehenen
länglichen Nut 65 verbunden ist. Infolgedessen passiert die Druckflüssigkeit
von allen drei Pumpen 10, 11 und 12 trotz der Verbindung der Pumpe
10 mit den hydrostatischen Motoren 13 und 14 die Einschnürung
56.
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Wenn sich aus irgendeinem Grunde das Fahrzeug nicht bewegen kann,
z. B. wenn die Räder gegen Bremsklötze anliegen, verringert sich die Drehzahl der
Brennkraftmaschine 19 unter der Belastung mit einem daraus resultierenden
Druckabfall in dem Spalt 52, so daß die Feder 57 den Drehzahlsteuerventilkolben
36 zurück in die in F i g. 1 wiedergegebene Stellung bewegt, wodurch
die Belastung von der Brennkraftmaschine 19 genommen wird. Wenn der Fahrer
den Gashebel 21 zur Beschleunigung der Brennkraftmaschine 19 weiter betätigt,
wird der Druck der von der Pumpe 10 gegen die festgehaltenen hydrostatischen
Motoren 13 und 14 geförderten Flüssigkeit genügend hoch, um ein überdruckventil
66 zu öffnen, womit die Abgabeleitung 24 der Pumpe 10 mit der Zufuhrleitung
22 verbunden, der Druck entspannt und eine überbelastung und ein Abwürgen der Brennkraftmaschine
19 verhindert wird.
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Wenn jedoch das Fahrzeug nicht behindert ist und die Drehzahl der
Brennkraftmaschine 19 weiter ansteigt, so daß sich der Druckflüssigkeitsdurchfluß
durch die Einschnürung 56 und dadurch der Flüssigkeitsdruck in dem Spalt
52 erhöht, wird der Drehzahlsteuerventilkolben 36 weiter nach rechts
gegen den Druck der Feder 57 bewegt, bis der vergrößerte Teil 36 b
des Ventilkörpers 36 auch die Nut 42 schließt. Wenn die Nut 42 geschlossen
ist, muß die Flüssigkeit von der Pumpe 11 durch eine Leitung 67
in
die Leitung 60 fließen, und zwar durch Öffnen eines Rückschlagventils
68, so daß die Druckflüssigkeit von beiden Pumpen 10 und
11 den hydrostatischeu Motoren 13 und 14 zugeführt wird. Bei einem
Antrieb der hydrostatischen Motoren 13 und 14 durch die Pumpen
10 und 11 wird das übersetzungsverhältnis zwischen der Brennkraftmaschine
19 und den hydrostatischen Motoren mit einem sich daraus ergebenden Anstieg
der Drehzahl der hydrostatischen Motoren 13 und 14 größer.
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Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschme 19
noch weiter ansteigt,
so daß die Druckflüssigkeitsdurchflußmenge durch die Einschnürung 56 weiter
ansteigt und ebenfalls der Druck in dem Spalt 52,
wird der Drehzahlsteuerventilkolben
36 gegen die Kraft der Feder 57 weiter nach rechts bewegt, bis die
Nut 43 durch den vergrößerten Teil 36 b des Drehzahlsteuerventilkolbens
36 ebenfalls geschlossen wird. Beim Schließen der Nut 43 muß die Flüssigkeit
von der Pumpe 12 durch eine Leitung 69 in die Leitung 60 fließen,
und zwar unter öffnen eines Rückschlagventils 70. Infolgedessen speisen jetzt
alle drei Pumpen 10, 11 und 12 die hydrostatischen Motoren 13
und 14,
wobei das übersetzungsverhältnis zwischen der Brennkraftmaschine 19 und den
hydrostatischen Motoren 13 und 14 vergrößert und die Drehzahl der hydrostatischen
Motoren erhöht wird. Da hiermit die Grenze der Bewegung des Drehzahlsteuerventilkolbens
36 nach rechts gegeben ist, sind weitere Druckanstiege im Spalt
52 nicht erforderlich. Ein Entspannungsventil 56 a ist folglich vorgesehen,
welches bei einem Druck öffnet, der etwas oberhalb des erforderlichen Druckes liegt,
um den Drehzahlsteuerventilkolben in dieser Stellung zu halten, womit die Druckflüssigkeit
um die Einschnürung 56 und den Flüssigkeitskühler 55 herumgeleitet
wird.
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Nimmt man folglich keine Überlastsituation an, so ist ersichtlich,
daß durch einfache Betätigung des
Gashebels 21 zur Erhöhung der
Drehzahl der Brennkraftmaschine 19 das übersetzungsverhältnis zwischen der
Brennkraftmaschine 19 und den hydrostatischen Motoren in drei Stufen vergrößert
wird, wobei sich ein entsprechender Anstieg der Geschwindigkeit des Fahrzeuges ergibt.
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Das rechte Ende der Bohrung 38, in welcher der Drehzahlsteuerventilkolben
36 verschiebbar angeordnet ist, ist mit zwei kleinen Bohrungen
71 und 72
versehen, in welchen verschiebbar zwei kleine Kolben
73 und 74 angeordnet sind. Der Kolben 73 besitzt einen Endteil
73 a verringerten Durchmessers, der sich durch eine öffnung in der Platte
59 erstreckt, und der Kolben 74 hat einen Endteil 74 a mit verringertem Durchmesser,
der sich ebenfalls durch eine öffnung in der Platte 59 erstreckt. Die Bewegung
der Kolben 73 und 74 nach links ist durch Anschlag von durch die verringerten
Endteile 73 a und 74 a gebildeten Schultern an der Platte 59 begrenzt.
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'Es ist ersichtlich, daß die Länge des Endteils 73 a des Kolbens
73 derart ist, daß, wenn sich der Drehzahlsteuerventilkolben 36 in
der ersten Schaltstellung befindet, in der lediglich die Nut 41 abgedeckt ist, das
rechte Ende des Drehzahlsteuerventilkolbens 36
das innere Ende des verringerten
Teils 73 a des Kolbens 73 berührt, so daß bei einer weiteren Bewegung
de s Drehzahlsteuerventilkolbens 36 nach rechts der Kolben
73 in seine Bohrung bewegt wird. Während einer solchen Einwärtsbewegung des
Kolbens 73
kann Druckflüssigkeit von der rechten Seite des Kolbens zur linken
Seite des Kolbens durch eine axial durch den Kolben 73 führende Leitung
73 b fließen.
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Die Länge des. verringerten Endteils 74 a des Kolbens 74 ist derart,
daß, wenn sich der Drehzahlsteuerventilkolben 36 in der zweiten Schaltstellung
befindet, in der die Nuten 41 und 42 abgedeckt sind, das rechte Ende des Drehzahlsteuerventilkolbens
36
das innere Ende des verringerten Endteils 74 a berührt, so daß bei einer
weiteren Bewegung des Drehzahlsteuerventilkolbens nach rechts der Kolben
74 in das Innere der Bohrung 72 bewegt wird.
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Während einer solchen Einwärtsbewegung des Kolbens 74 kann Druckflüssigkeit
von der rechten Seite zur linken Seite des Kolbens 74 durch eine axial durch den
Kolben führende Leitung 74 b fließen.
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Die Bohrung 71 ist durch ein federbelastetes Entspannungsventil
75 und die Bohrung 72 durch ein federbelastetes Entspannungsventil
77 mit einer Leitung 76 verbunden. Das Entspannungsventil
75 ist so eingestellt, daß es bei einem höheren Druck als das Entspannungsventil
77 öffnet.
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Die Leitung 76 ist am anderen Ende mit der Leitung
60 verbunden, durch welche die Druckflüssigkeit von den Pumpen zu den hydrostatischen
Motoren 13 und 14 fließt. Wenn die Belastung der hydrostatischen Motoren
13 und 14 plötzlich ansteigen sollte, wie dies z. B. vorkommen kann, wenn
das Fahrzeug eine Steigung befährt, erhöht sich naturgemäß der Druck in der Leitung
60 plötzlich. Wenn dieser Druck so hoch wird, daß dadurch die Brehnkraftmaschine
19 überbelastet würde, wenn sich der Drehzahlsteuerventilkolben
36 in der hohen Schaltstellung befindet, in der alle drei Nuten 41, 42 und
43 abgedeckt sind, so wird dieser Druck durch die Leitung 76 übertragen,
wodurch das Entspannungsventil 77 öffnet, wobei der Flüssigkeitsdruck auf
den Kolben 74 aufgebracht wird, um diesen nach links zu bewegen. Wenn sich der Kolben
74 nach links bewegt, zwingt er den Drehzahlsteuerventilkolben 36
nach links
gegen den Druck in dem Spalt 52, bis der Drehzahlsteuerventilkolben
36 sich in der zweiten Schaltstellung befindet, in der lediglich die Nuten
41 und 42 abgedeckt sind, wodurch das übersetzungsverhältnis zwischen der Brennkraftmaschine
und den hydrostatischen Motorensinkt, um ein überbelasten der Brennkraftmaschine
19 zu verhindern.
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Wenn der Druck in der Leitung 60 einen Wert erreicht, daß die
Brennkraftmaschine 19 in der zweiten Schaltstellung des Drehzahlsteuerventilkolbens
36
überlastet würde, wird dieser Druck durch die Leitung 76 übertragen,
wodurch das Entspannungsventil 7S öffnet und der Flüssigkeitsdruck auf den Kolben
73 unter Bewegen desselben, nach links aufgebracht wird. Die Bewegung des
Kolbens 73 nach links zwingt den Drehzahlsteuerventilkolben 36 nach
links gegen den Druck in dem Spalt 52, bis der Drehzahlsteuerventilkolben in der
ersten Schaltstellung ist, in der lediglich die Nut 41 abgedeckt ist, wodurch das
übersetzungsverhältnis iwischen der Brennkraftmaschine 19 und den hydrostatischen
Motoren 13
und 14 weiter sinkt, uin `eine überbelastung der Brennkraftmaschine
19 zu'verhindern. Wenn die Belastung der hydrostatischen Motören"13 und 14
dann weiter bis zu einem Wert ansteigt, bei dem die Brennkraftmaschine
19 überbelästet werden und abgewürgt Werden könnte, läuft die Brennkraftmaschine
19 zunächst langsam, so daß der Druck in dem Spalt 52 abnimmt und
der Drehzahlsteuerventilkolben 36
durch die Feder 57 nach links bewegt
wird, womit auch die Nut 41 freigegeben wird und das Entspannungsventil
66 öffnen kann-, um den Druck zu entspannen und ein Abwürgen der Brennkraftmaschine
zu verhindern.
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Durch diese Anordnung bewegt infolgedessen jeder' Kolben14 bzw.73
rasch den Drehzahlsteuerventilkolben36 in'eine Richtung, so daß das übersetzungsverhältnis
zwischen der Brennkraftmaschine und den hydrostatischen`Motören verkleinert wird,
um eine überbelastung und ein Abwürgen der Brennkraftmaschine zu vermeiden, wenn
die Belastung der hylrostatischen Motoren 13 und 14 plötzlich ansteigen sollte,
wie dies - z. B. bei einem Aufwärtsfahren des Fahrzeuges eintreten kann.
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Wie sich aus F i g. 1 weiterhin ergibt, erstreckt sich eine
Stange 78 durch das Ventilgehäuse 40 und die Platte 59 in die Bohrung
38 und stützt sich gegen das innere Ende der im rechten Ende des Drehzahlgteuerventilkolbens
36 ausgebildeten Bohrung 58 ab. Die Stange 78 ist n-dt den
Bremsen des Fahrzeuges verbunden und wird bei einer Betätigung derselben nach links
bewegt, wodurch der Drehzahlsteuerventilkolben 36 ebenfalls nach links bewegt
wird und die Nuten 41 bis 43 und schließlich eine Nut 79 freigibt, die in
der Bohrung 38 links von der Nut 41 ausgebildet ist, so daß die Druckflüssigkeit
von den Pumpen 10, 11 und 12 durch eine Leitung 80 sowie die Leitung
54 und den Flüssigkeitskühler 55 zu der Zufuhrleitung 22 umgeleitet werden
kann. Dies verhindert eine Belastung der Brennkraftmaschine 19
während des
Bremsens. Diese Bewegung des Drehzahlsteuerventilkolbens 36 durch die Stange
78 in eine die Nut 79 freigebende Stellung wird durch einen nachgiebigen
Anschlag ermöglicht, der eine Platte 8j[ aufweist, gegen welche eine Schulter
36 d
am linken Ende des Drehzahlsteuerventilkolbens
36
sich abstützt, und eine Feder 82, die normalerweise die Platte gegen
eine Begrenzungsschulter 38 a in der Bohrung 38 preßt. Das
entgegengesetzte Ende der Feder 82 stützt sich gegen einen eingeschraubten
Stopfen 83, welcher das linke Ende der Bohrung 38
abschließt. Die Feder
82 ist stärker als die Feder 57,
so daß der Drehzahlsteuerventilkolben
36 normalerweise in der in F i g. 1 wiedergegebenen Stellung ist,
wobei die Nut 79 normalerweise geschlossen verbleibt. Wenn jedoch genügend
Kraft auf den DrehzahlsteuerventiIkolben durch die Stange 78 ausgeübt wird,
wird die Kraft der Feder 82 überwunden, so daß sich der Drehzahlsteuerventilkolben
36 unter Freigabe der Nut 79 nach links bewegen kann.
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Das linke Ende des vergrößerten Teils 36 b des Drehzahlsteuerventilkolbens
36 ist mit einer Abschrägung 36 e versehen, und bei einer Bewegung
des Drehzahlsteuerventilkolbens 36 nach links zur Freigabe der Nut
79 schließt das abgeschrägte Ende 36 e
des vergrößerten Teils
36 b die Nut 51, wodurch der Druckflüssigkeitsfluß durch die
Leitung 50 gedrosselt wird. Da die hydrostatischen Motoren 13 und
14 während des Bremsens als Pumpen wirkend Flüssigkeit durch die Leitung
50 fördern, bewirkt die Drosselung der Nut 51 durch das abgeschrägte
Ende 36 e
einen Bremseffekt durch die hydrostatischen Motoren
13 und 14 zusätzlich zu dem von den Fahrzeugbremsen hervorgerufenen Bremseffekt.
Um sicherzustellen, daß die hydrostatischen Motoren 13 und 14 beaufschlagt
werden und nicht trockenlaufen, wenn sie während des Bremsens oder Schiebens des
Fahrzeuges als Pumpen wirken, ist eine Leitung 84 vorgesehen, die eine Leitung
85 mit der Leitung 60
verbindet. Die Leitung 85 ist mit dem
Spalt 52 verbunden, und wenn die hydrostatischen Motoren 13
und 14
als Pumpen arbeiten, fließt folglich Druckflüssigkeit durch die Leitung 84 infolge
Öffnens eines Rückschlagventils 86, um sicherzustellen, daß die hydrostatischen
Motoren beaufschlagt werden und nicht trockenlaufen.
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Eine Nut 87 ist am rechten Ende der Bohrung 39
vorgesehen,
die durch eine Leitung 88 mit einer Nut 89 am rechten Ende der Bohrung
38 verbunden ist. Die Nut 89 ist wiederum durch eine Leitung
90 mit der Zufuhrleitung 22 verbunden, wodurch Leckflüssigkeit vom rechten
Ende der Bohrung 39 rechts des Drehzahlsteuerventilkolbens 36 zum
Flüssigkeitsvorratsbehälter 23 zurückkehren kann, wenn der Drehzahlsteuerventilkolben
infolge des Flüssigkeitsdruckes im Spalt 52 nach rechts bewegt wird.
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Vorzugsweise ist die Leitung 90 mit einer Drossel
91 versehen, so daß der Flüssigkeitsstrom von der rechten Seite der Bohrung
38 bei einer Bewegung des Drehzahlsteuerventilkolbens 36 nach rechts
gehemmt wird, um die Bewegung des Drehzahlsteuerventilkolbens 36 zu verlangsamen
und eine zu schnelle Beschleunigung des Fahrzeuges zu vermeiden.
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Eine Kammer 85 a ist am linken Ende der Bohrung
39 vorgesehen und steht mit der Leitung 85
in Verbindung, wodurch Leckflüssigkeit
vom linken Ende der Bohrung 39 zurückgeführt wird.
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Bei der Ausführungsform gemäß den F i g. 2 und 3
ist
die in F i g. 1 gezeigte dritte Pumpe 12 nicht vorhanden, und die zwei hydrostatischen
Motoren 13
und 14 gemäß F i g. 1 sind durch einen im Schluckvermögen
verstellbaren hydrostatischen Motor 92 ersetzt, welcher einen Steuerhebel
93 aufweist, mittels dessen das Schluckvermögen des hydrostatischen Motors
durch Betätigen eines Stellmotors 94 verändert werden kann, der mit dem Steuerhebel
93 durch eine Verbindungsstange 95 verbunden ist.
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Wie nachfolgend näher erläutert wird, wird der Stellmotor 94 durch
den gleichen Flüssigkeitsdruck betätigt, der auch zur Bewegung des Drehzahlsteuerventilkolbens
36 benutzt wird, und hierzu ist das rechte Ende des Stellmotors 94 durch
eine Leitung 96 mit der mit dem Spalt 52 in Verbindung stehenden Kammer
85 a verbunden, wodurch der Flüssigkeitsdruck in dem Spalt 52 ebenfalls
auf die rechte Seite des Kolbens 97 des Stellmotors 94 wirkt. Dieser auf
den Kolben 97 wirkende Druck ist jedoch unwirksam bezüglich der Bewegung
des Kolbens 97
nach links zwecks Veränderung des Schluckvermögens des hydrostatischen
Motors 92, bis ein federbelastetes, am rechten Ende des Stellmotors angeordnetes
Rückschlagventil 98 öffnet, um der auf der linken Seite des Kolbens
97 zusammengedrückten Flüssigkeit den Zufluß zur rechten Seite des Kolbens
97
über eine Leitung 99 zu erlauben. Zum öffnen des Rückschlagventils
98 ist ein Kolben 100 vorgesehen, der ebenfalls am Ende des Stellmotors
94 angeordnet ist und durch eine Leitung 101 mit der Leitung 67
verbunden
ist, durch die Druckflüssigkeit von der zweiten Pumpe 11 dem hydrostatischen
Motor zugeführt wird. Das Rückschlagventil 98 wird infolgedessen lediglich
dann geöffnet, wenn die hydrostatische Pumpe 11 mit dem hydrostatischen Motor
92
zu dessen Antrieb verbunden ist. Zu allen anderen Zeiten ist der Kolben
97 in der in F i g. 2 wiedergegebenen Stellung durch die auf der linken
Seite des Kolbens 97 durch das Rückschlagventil 98 eingeschlossene
Flüssigkeit derart festgelegt, daß der hydrostatische Motor 92 in einer Stellung
maximalen Schluckvermögens gehalten ist.
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In F i g. 2 ist der Drehzahlsteuerventilkolben 36 in
einer Stellung wiedergegeben, in der dieser durch den Druck in dem Spalt
52 in die erste Schaltstellung bewegt ist, in welcher die Nut 41 durch den
vergrößerten Teil 36 b des Ventilkörpers abgedeckt ist, so daß lediglich
Druckflüssigkeit von der ersten Pumpe 10
dem hydrostatischen Motor
92 zugeführt wird, so daß ein kleines übersetzungsverhältnis zwischen der
Brennkraftmaschine 19 und dem hydrostatischen Motor 92 zum Starten
des Fahrzeuges vorhanden ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der hydrostatische Motor
92 in der Stellung maximalen Schluckvermögens durch den Stellmotor 94 gehalten.
Die Druckflüssigkeit von den Pumpen 10 und 11 zirkuliert, wie durch
die Pfeile angegeben ist.
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Wenn die Drehzahl der Brennkraftmaschine 19
daraufhin ansteigt,
erhöht sich auch der Druck in dem Spalt52, wodurch der Drehzahlsteuerventilkolben
36 weiter nach rechts bewegt wird, bis die Nut 42 abgedeckt ist, wie in F
i g. 3 gezeigt ist. Wenn die Nut42 abgedeckt ist, wird Druckflüssigkeit von
beiden Pumpen 10 und 11 zum hydrostatischen Motor 92 geführt,
wie durch die Pfeile in F i g. 3 wiedergegeben ist, so daß das übersetzungsverhältnis
zwischen der Brennkraftmaschine 19 und dem hydrostatischen Motor
92 größer ist, wodurch sich ein Anstieg der Drehzahl des hydrostatischen
Motors 92 ereibt.
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Gleichzeitig wird Druckflüssigkeit von der Pumpe 11 durch die
Leitung 101 auf den Kolben 100 aufgebracht, wodurch dieser das federbelastete
Rückschlagventil
98 öffnet, wie F i g. 3 zeigt. Das
öffnen des Rückschlagventils 98 erlaubt einen Druckmittelfluß durch die Leitung
99 von der linken Seite des Kolbens 97 des Stellmotors 94 zur rechten
Seite des Kolbens. Der Kolben 97 wird infolgedessen entspannt, so daß sich
dieser infolge des über die Leitung 96 auf die rechte Seite des Kolbens
97 wirkenden Druckmitteldruckes nach links bewegen kann.
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Es sei bemerkt, daß der maximal auf den Kolben 97 ausgeübte
Druck durch die Einstellung des Überdruckventils 56 a bestimmt wird. Auf
der anderen Seite hängt die durch den hydrostatischen Motor 92
auf den Kolben
97 über den Steuerhebel 93 und die Verbindungsstange 95 ausgeübte
Reaktionskraft von der Belastung des hydrostatischen Motors 92 zu dem bestimmten
Zeitpunkt ab. Die Fläche des Kolbens 97
und die Federcharakteristik einer
Feder 102 des Stellmotors 94, welche den Kolben nach rechts drückt, sind bezüglich
des auf den Kolben 97 über die Leitung 96 ausgeübten Druckes so bemessen,
daß während normaler Belastungen des hydrostatischen Motors 92 der auf den
Kolben 97 über die Leitung 96
wirkende Druck genügend hoch ist, um
die Kraft der Feder 102 und die Reaktionskraft des hydrostatisehen Motors
92 zu überwinden und den Kolben 97
nach links zu bewegen, um das Schluckvermögen
des hydrostatischen Motors 92 bei einem öffnen des Rückschlagventils
98 zu verringern. Die Bewegung des Kolbens 97 nach links wird durch
den Druckmittelfluß von der linken Seite des Kolbens 97 zur rechten Seite
des Kolbens über eine in der Leitung 99
vorgesehene Einschnürung
103 gesteuert, so daß das Schluckvermögen des hydrostatischen Motors
92
sanft und allmählich abnimmt.
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Wenn andererseits die Belastung des hydrostatisehen Motors
92 einen Wert erreicht, daß die Brennkraftmaschine 19 abgewürgt werden
könnte, wird die auf den Kolben 97 durch den in der Leitung 96 wirkenden
Druck ausgeübte Kraft nicht genügend hoch, um die erhöhte Reaktionskraft des hydrostatischen
Motors 92 sowie die Kraft der Feder 102 zu überwinden, so daß der Kolben
97 nach rechts bewegt wird, wobei das Schluckvermögen des hydrostatisehen
Motors 92 und das übersetzungsverhältnis zwischen der Brennkraftmaschine
19 und dem hydrostatischen Motor 92 verringert wird, um ein Abwürgen
der Brennkraftmaschine 19 zu verhindern.
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Nimmt man infolgedessen keine überbelastung des hydrostatischen Motors
92 an, wenn der Drehzahlsteuerventilkolben 36 durch den Druck in dem
Spalt 52 bis zu einer die Nut 42 abdeckenden Stellung bewegt wird, wie in F i
g. 3 gezeigt ist, so wird das Übersetzungsverhältnis zwischen der Brennkraftmaschine
19 und dem hydrostatischen Motor 92 zunächst durch den infolge der
Verbindung der Pumpe 11 mit dem hydrostatischen Motor 92 hervorgerufenen
Anstieg des dem hydrostatischen Motor 92 zugeführten Flüssigkeitsvolumens
und dann weiter durch die Verringerung des Schluckvermögens des hydrostatischen
Motors 92 infolge einer Bewegung des Kolbens 97 des Stellmotors 94
nach links erhöht.
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Wenn ein plötzlicher Anstieg der Belastung des hydrostatischen Motors
92 in einem solchen Maße eintreten sollte, daß die Brennkraftmaschine
19 abgewürgt werden könnte, wenn der hydrostatische Motor 92 in einer
Stellung minimalen Schluckvermögens ist, wie in F i g. 3 gezeigt ist, so
wird die erhöhte Reaktionskraft des hydrostatischen Motors 92 sofort auf
den Kolben 97 über den Steuerhebel 93 und die Verbindungsstange
95 übertragen, wodurch sich der Kolben 97 nach rechts bewegt, um das
Schluckvermögen des hydrostatischen Motors 92 und damit das übersetzungsverhältnis
zwischen der Brennkraftmaschine 19 und dem hydrostatischen Motor
92
zwecks Verhütung eines Abwürgens der Brennkraftmaschine zu verringern.
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Wenn die Belastung des hydrostatischen Motors 92 noch derart
ist, daß dieser überbelastet ist und ein Abwürgen der Brennkraftmaschine
19 verursachen könnte, öffnet das Entspannungsventil 75
unter Zufuhr
von Druckflüssigkeit zu dem kleinen Kolben 73, so daß dieser nach links bewegt
wird und dabei den Drehzahlsteuerventilkolben 36 aus der zweiten Schaltstellung
in die erste Schaltstellung bewegt, um weiterhin das Übersetzungsverhältnis zwischen
der Brennkraftmaschine 19 und dem hydrostatischen Motor 92 zu verringern.
Wenn der Drehzahlsteuerventilkolben 36 durch den kleinen Kolben
73 nach links bewegt ist, ist die Nut 42 nicht abgedeckt, so daß die Leitung
101 entspannt ist und das Rückschlagventil 98 schließen kann, wodurch
die Druckflüssigkeit auf der linken Seite des Kolbens 97
des Stellmotors 94
abgeschlossen wird, um den Kolben 97 in der in F i g. 2 wiedergegebenen
Stellung zu halten, in der sich der hydrostatische Motor 92 in einer Stellung
maximalen Schluckvermögens befindet.
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Bei der Ausführungsform der Erfindung gemäß F i g. 2 sind das
Entspannungsventil 77 und der Kolben 74 unwirksam, da die dritte Pumpe 12
fehlt. Der Kolben 74 dient jedoch- als Anschla& zur Begrenzung der Bewegung
des Drehzählsteuerventilkolbens 36
nach rechts, indem ein Anschlagglied 104
hinter dem Kolben 74 vorgesehen wird, um diesen in ausgefahrener Stellung zu halten,
wie in F i g. 2 und 3 wiedergegeben ist.
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Während des Bremsens funktioniert die Stange78 in der gleichen Weise,
wie dies zuvor schon bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 beschrieben ist,
nämlich um den Drehzahlsteuerventilkolben 36 nach links zu bewegen, damit
die Druckflüssigkeit von den Pumpen 10 und 11 über die Nut
79 und die Leitung 80 umgeleitet und der Druckmittelfluß vom hydrostatischen
Motor 92 durch die Leitung 50 und die Nut 51 zur Bewirkung
eines Bremseffektes beschränkt werden kann.
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Bei Verwendung zweier hydrostatischer Motoren besteht eine weitere
Möglichkeit darin, diese von Parallel- in Reihenschaltung bei hoher Drehzahl der
Brennkraftmaschine umzuschalten, derart, daß das Übersetzungsverhältnis zwischen
der Brennkraftmaschine und den hydrostatischen Motoren und gleichfalls die Drehzahl
der hydrostatischen Motoren weiter erhöht wird. Hierbei empfiehlt es sich, Mittel
zum Ausgleich des bei der Schaltung der hydrostatisehen Motoren in Reihenschaltung
auftretenden Druckabfalles vorzusehen. Zur Umschaltung der hydrostatischen Motoren
von Parallel- in Reihenschaltung kann man hierbei einen zweiten Ventilkolben vorsehen,
der die Umschaltung dann vornimmt, wenn alle Pumpen bereits mit den hydrostatischen
Motoren verbunden sind, d. h. die maximal ögliche Druckmittelmenge diesen
bereits zugeführt wird.
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Schließlich liegt es im Rahmen der Erfindung, nur eine Pumpe in Verbindung
mit einem hydrostatisehen Motor mit veränderbarem Schluckvermögen
vorzusehen,
wobei dann bei einer Erhöhung der Drehzahl der Brennkraftmaschine die Pumpe zunächst
mit dem hydrostatischen Motor verbunden wird, wenn dieser die Stellung seines größten
Schluckvermögens besitzt und bei einem weiteren Drehzahlanstieg der BrennkraftmaschIne
das Schluckvermögen des hydrostatischen Motors verringert wird, derart, daß das
Übersetzungsverhältnis zwischen der Brennkraftmaschine und dem hydrostatischen Motor
und die Drehzahl des hydrostatischen Motors erhöht wird. Beim Erreichen einer bestimmten
Belastung des hydrostatischen Motors wird dann das Schluckvermögen des hydrostatischen
Motors erhöht und damit das übersetzungsverhältnis zwischen der Brennkraftmaschine
und dem hydrostatischen Motor zwecks Verhütung eines Abwürgens der Brennkraftmaschine
wieder verringert.