DE1284243B

DE1284243B - Steuereinrichtung fuer hydrostatische Getriebe

Info

Publication number: DE1284243B
Application number: DEF39164A
Authority: DE
Inventors: Harris Dennis
Original assignee: Ford Werke GmbH
Current assignee: Ford Werke GmbH
Priority date: 1962-03-19
Filing date: 1963-03-05
Publication date: 1968-11-28
Also published as: GB952565A; US3157998A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuergestänge zum aufeinanderfolgenden Verändern der Neigungswinkel der Schiefscheibe der Pumpe und des Motors eines hydrostatischen Getriebes, wobei die Schiefscheiben mit den Zylindern zweier doppelseitig beaufschlagbarer Folgekolben gelenkig verbunden sind, deren Stellung über je einen durch das Steuergestänge betätigten Steuerkolben veränderbar ist.
Die Aufgabe der Erfindung ist, dieses Steuergestänge so zu verbessern, daß die Steuerkolben über einen einzigen Handhebel einfach, schnell und stets in der gewünschten. Aufeinanderfolge betätigt wer den und daß zu schnelle Bewegungen des Handhebels keinen Schaden in der hydrostatischen G e= triebeeinheit verursachen können.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Stär lung der Steuerkolben durch entgegen einer Federkraft verlänger- oder verkürzbare Stoß- und Zugstangen, die über eine zwei Hebel aufweisende Schwinge mit festem Schwenkpunkt betätigbar sind, und durch einstellbare Anschläge bestimmt ist.
Aus der deutschen Patentschrift 1085 389 ist bereits eine Steuereinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe bekannt, bei dem eine über ein Handrad drehbare Steuerschraube über Hebelarme auf Stoß-und Zugstangen wirkt, die wieder auf einen einzigen Steuerkolben eines Folgekolbens wirken, der beide Schiefscheiben gleichzeitig jedoch entgegengesetzt neigt.
Aus der britischen -Patentschrift 866 609 ist eine. Steuereinrichtung bekannt, durch die die Pumpen-und Motorschiefsclierbe-in Aufeinanderfolge verstellt werden können. Diese Steuereinrichtung weist ein Paar doppeltwirkender Hilfskolben auf, die als Folgekolben ausgebildet sind und über Ventile gesteuert werden, die durch einen Nocken betätigt und durch eine Feder zurückgezogen werden. Der Nocken ist hierbei über einen Bowdenzug mit dem Handhebel für den Bedienungsmann verbunden. Schnelle Bewegungen des Handhebels können hier zu holten Druckstößen in der Steuerventilanordnung und im Kreislauf des hydrostatischen Getriebes führen, wodurch das System überlastet werden kann. Ein Hängenbleiben eines der in einer Richtung über eine Feder rückziehbaren Ventile kann zu Störungen in der gewünschten Aufeinanderfolge der Steuerbewegungen der Folgekolben führen.
` Aus der britischen Patentschrift 837 998 ist eine' Steuereinrichtung für eine hydrostatische Getriebeeinheit bekannt, bei der die Größe der Exzentrizität bei Flügelpumpen über einen Folgekolben veränderbar ist, der über ein Steuerventil und einen dieses betätigenden Handhebel beaufschlagbar ist. Hierbei wird die Exzentrizität der Pumpe und des Motors gleichzeitig und entgegengesetzt verändert. Der Handhebel wirkt über Federn auf den Steuerkolben des Steuerventils, wodurch bei schnellen Bewegungen am Handhebel das Auftreten von hohen Druckstößen im Steuerventil und im Kreislauf des hydrostatischen Getriebes vermieden wird. Zusätzlich ist ein federbelastetes Druckventil vorgesehen, dessen Federvorspannung über eine Nockenfläche entsprechend dem zwischen Pumpe und Motor vorhandenen übersetzungsverhältnis verändert wird und das bei überschreitung eines dem Übersetzungsverhältnis zugeordneten Druckes in der Hochdruckleitung der hydrostatischen Getriebeeinheit das Steuerventil und damit den Folgekolben von der Auslaßseite her beaufschlagt, um die Veränderung des übersetzungsverhältnisses, wie sie durch eine Betätigung des Handhebels angefordert wurde, den Druckverhältnissen im System entsprechend zu verzögern.
Weiterhin sind Zugstangen allgemein bekannt, die entgegen einer Federkraft verlängert oder verkürzt werden können.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung schneidet, um die gewünschte Aufeinanderfolge für die Betätigung der Steuerkolben zu erzielen, .eine der mit den Hebelalmen verbundenen Stoß- und Zugstangen in Neutralstellung des Steuergestänges die Schwenkachse der Schwinge und ist entgegen< ihrer Federkraft verlängert, wobei der mit ihr verbundene Steuerkolben des Steuerventils gegen einen Anschlag zur Begrenzung der Neigung der Schiefscheibe des Motors liegt.
Die Druckflüssigkeit zur Betätigung der Folgekolben kann von einer Verdrängerpumpe geliefert oder durch ein Drosselventil dem Getriebe selbst bzw. der Speisepumpe des-Getriebes abgezapft werden.
Die Kolben können parallel oder in Serie beaufschlagt werden. Im letzteren Fall können beide Kolben bei Bedarf, z.:B:. bei einer Notbremsung, gleichzeitig betätigt werden.
Die Figuren stellen Ausführungsbeispiele der Erfindung dar. ` F i g.1 zeigt eine Ansicht- einer Steuereinrichtung; .. _F i g.2-ist ein Grundriß zu F i g.1;.
F i g. 3 a bis 3 e sind schematische Ansichten des in F i g.1 gezeigten Gestänges, die Stellungen unter den verschiedenen Betriebsbedingungen zeigen; F i g. 4 ist ein Schnitt eines Kolbens, in dem die Anordnung der Steuerkolben zu sehen ist, wenn er von einer Verdrängerpumpe beaufschlagt wird; F i g. 5 ist ein Schnitt eines Kolbens ähnlich wie in F i g. 4, nur wird hier der Kolben durch eine geregelte Abzapfung einer anderen Quelle über ein Drosselventil versorgt; -F i g. 6 ist ein Schnitt durch das Drosselventil.
Das in F i g.1 und 2 gezeigte Flüssigkeitsgetriebe kann eine Kraft von einer -Antriebswelle A zu einer Abtriebswelle B stüfeülos übertragen, mit Hilfe einer einstellbaren und reversierbaren Axialkolbenpumpe C; die einen Axialkolbenmotor D mit variabler Schluckfähigkeit antreibt. Ein Handhebel l ist vorgesehen, um die Winkel der- Schiefscheiben zu regulieren. Er ist stufenlos zwischen den Extremstellungen F2 und R2 feststellbar. Außerdem sind weitere Zwischenstellungen bezeichnet, die in den F i g. 3 a bis 3 e näher beschrieben sind. .
Der einarmige Hebel 1 dreht eine Welle 5 über eine Zahnstange 2 und ein Ritzel 3. Eine Reibscheibe 4 hält die eingestellte Position.
Ein Hebel 6,'-der die Pumpe betätigt, und ein Hebel 7, der den Motor betätigt, sind an der Welle 5 befestigt, die in einer Halterung 8 oder in der Wand des Getriebegehäuses gelagert ist.
Entgegengesetzt gerichtete Kolben 9 und 10 sind in der Halterung 8 befestigt und arbeiten in beweglichen Zylindern 11 und 12, deren äußere Enden mit den Schiefscheiben 13 und 14 verbunden sind.
Ausziehbare und zusammenschiebbare Verbindungselemente 15 und 16 verbinden die Hebel 6 und 7 mit den Steuerkolben 19 und 20. Federn 17 und 18 halten die Verbindungselemente 15 und 16 in einer normalen ungespannten Länge. Einstellbare Anschläge 21 und 22 sind an den beiden Enden des Steuerkolbens 19 und ein einstellbarer Anschlag 23 an dem einen Ende des Steuerkolbens 20 angeordnet.
Da die Steuerkolben als Folgekolben ausgebildet sind, ist ihre Stellung so lange durch die Stellung ihrer Betätigungshebel bestimmt, bis ihre Enden die vorgesehenen Anschläge treffen. Dort werden die Ventilbolzen aufgehalten, und weitere Bewegungen der Betätigungshebel werden durch Ausziehen oder Zusammenschieben ihrer Verbindungselemente aufgenommen. Bei Neutralstellung-N bestimmt der Anschlag 23 die Stellung des Zylinders 12, und das Verbindungselement 16 ist auf größte Länge ausgezogen. Dieser Auszug wird verringert, wenn man den Stellungen F1 und R1 näher kommt, und bei Stellung F1 und R1 haben die Verbindungselemente 15,16 ihre ungespannte Länge. Von hier bis Stellung F2 und R2 schiebt sich das Verbindungselement 15 zusammen. Infolge der Wirkung des Hebels 7 über den Drehmittelpunkt ist der Hub des Kolbens 12 vorwärts und rückwärts gleich groß. Durch die federnde Ausbildung der Verbindungselemente 15,16 werden schnelle oder harte Handhebelbetätigungen nicht auf die Ventilsteuerung der Kolben übertragen, und über den ganzen Verstellbereich kommt das Kolbenpaar in Ruhe.
F i g. 3 a ist eine schematische Darstellung der Neutralstellung-N, wie sie in F i g.1 gezeigt ist. Das Gestänge, das durch den Hebel ? und das Verbindungselement 16 gebildet wird, verläuft über den Drehpunkt bei Verbindungselement 16 in ausgezogener Stellung.
F i g. 3 b zeigt die Stellung bei F1, wenn das Verbindungselement 16 auf seine normale Länge zurückgegangen ist. In diesem Punkt wird eine weitere Bewegung des Steuerkolbens 19 durch den Anschlag 21 verhindert, so daß maximale Schiefscheibenneigung der Pumpe vorhanden ist. Von hier ab wird das Verbindungselement 15 zusammengeschoben.
F i g. 3 c zeigt die Stellung F2 mit geringstem Winkel der Motorschiefscheibe, die durch die Bewegung des Verbindungselements 16 eingestellt wird.
Für eine Drehrichtungsumkehr des Getriebes werden die Hebel 6 und 7 in entgegengesetztem Sinn zu der Stellung in F i g. 3 a gedreht.
F i g. 3 d zeigt die Stellung in R1, wenn der Winkel der Pumpenschiefscheibe das Maximum erreicht hat. F i g. 3 e zeigt die Stellung R2, wenn der Winkel der Motorschiefscheibe das Minimum erreicht hat.
F i g. 4 bis 6 erläutern die hydraulischen Einrichtungen für die Kolben.
In F i g. 4 wird Flüssigkeit bei 4 a in das Steuerkolbengehäuse eingeleitet, das mit dem Zylinder des Kolbens aus einem Stück besteht, der Flüssigkeitsstrom teilt sich, um über einen Umgehungskanal 4 b zu fließen, der mit einem Auslaß 4 c verbunden ist. Eine Bewegung des Ventils in jeder Richtung schließt den Umgehungskanal und gibt der Flüssigkeit den Weg auf eine Seite des Kolbens frei, während die andere Seite mit dem Auslaß verbunden wird.
Mit dieser Anordnung werden die Kolben von einer festen Verdrängungspumpe in Serienschaltung beaufschlagt, wenn der Auslaß des Pumpenkolbens mit dem Einlaß des Motorkolbens verbunden ist.
Das ermöglicht eine gleichzeitige Bewegung beider Kolben bei einer Notbremsung, da eine schnelle Bewegung des Handhebels das System auf einen Punkt bringen kann, in dem beide Kolbenventile öffnen, wenn Druckflüssigkeit vom Auslaß des Pumpenkolbens den Motorkolben beaufschlagt.
In F i g. 5 wird Flüssigkeit bei 5 a in das Steuerkolbengehäuse eingeleitet. Die Flüssigkeit wird durch ein Drosselventil aus dem Getriebe oder von einer Speisepumpe entnommen, wenn der Steuerkolben nach irgendeiner Seite bewegt wird, wobei eine Seite des Kolbens beaufschlagt und die andere Seite mit dem Auslaß verbunden wird.
In F i g. 6 tritt Flüssigkeit aus dem Getriebe bei 6 a und Flüssigkeit von einer Speisepumpe bei 6 g ein. Wenn das Getriebe im Stillstand ist, sind die Strömung und der Druck klein; Ventil 6 e öffnet, um Flüssigkeit von der Speisepumpe eintreten zu lassen. Eine Drosselbohrung 6 b im Kolben 6 c verursacht einen Druckabfall, der gegen eine Feder wirkt, die die Öffnung der Bohrung 6 d reguliert, um den Druckabfall aufrechtzuerhalten und dadurch eine gleichbleibende Strömung durch den Auslaß 6 f zu erreichen. Von 6 f wird die Flüssigkeit zu den Hilfskolben geführt.

Claims

Patentansprüche: 1. Steuergestänge zum aufeinanderfolgenden Verändern der Neigungswinkel der Schiefscheibe der Pumpe und des Motors eines hydrostatischen Getriebes, wobei die Schiefscheiben mit den Zylindern zweier doppelseitig beaufschlagbarer Folgekolben gelenkig verbunden sind, deren Stellung über je einen durch das Steuergestänge betätigten Steuerkolben veränderbar ist, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Stellung der Steuerkolben (19 und 20) durch entgegen einer Federkraft verlänger- oder verkürzbare Stoß- und Zugstangen (15 und 16), die über eine zwei Hebel (6 und 7) aufweisende Schwinge (5) mit festem Schwenkpunkt betätigbar sind, und durch einstellbare Anschläge (21,22 und 23) bestimmt ist.
2. Steuergestänge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (7) mit der Stoß-und Zugstange (16) verbunden ist und bei Neutralstellung des Steuergestänges die Stange (16) die Schwenkachse der Schwinge (5) schneidet, wobei die Stange (16) verlängert ist und der mit ihr verbundene Steuerkolben (20) des Steuerventils gegen einen Anschlag (23) zur Begrenzung der Neigung der Schiefscheibe des Motors anliegt.