Hydraulisches Getriebe Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Getriebe, bei dem eine Pumpe mit umkehrbarer Förderrichtung über einen geschlossenen Leitungskreis mit einem hydraulischen Motor in Verbindung steht.
Solche Getriebe, bei welchen die vom Motor rücklaufende Flüssigkeit ohne Zwischenschaltung eines Vorratsbe hälters direkt wieder der Pumpe zugeführt wird, benötigen dennoch eine laufende Flüssigkeitszufuhr, weil aus dem geschlossenen Leitungskreis, insbeson dere an der Druckseite,
laufend Flüssigkeit durch Leckverluste verlorengeht und zur Pumpe daher einte im Vergleich zur Fördermenge geringere Flüssig keitsmenge zurückfliesst. Zum Ausgleich dieser Leck verluste wird bei bekannten Getrieben der geschl- derten Art in jede der beiden zum hydraulischen Mo tor führenden Leitungen ein sogenanntes Schnüffel ventil eingebaut,
das mit einem Ausgleichsbehälter in Verbindung steht und in Abhängigkeit von der jeweiligen Förderrichtung der Pumpe einen Eintritt von Ergänzungsflüssigkeit in die jeweilige Zufluss- leitung ermöglicht.
Wenn der hydraulische Motor ein Zylinder mit Differentialkolben ist, tritt noch das Problem auf, das beim Rücklauf des Kolbens auftretende über schussvolumen in den Flüssigkeitsbehälter zurückzu führen. Zumeist ist es auch erforderlich, dass der hydraulische Motor nach Abschalten der Pumpe un verrückbar und, leckverlustfrei festgehalten wird.
Die Erfindung zielt darauf ab, ein Getriebe der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei dem unter Vermeidung komplizierter Einrichtungen ein Ausgleich der Leckverluste, eine Abfuhr auftretender überschussvolumen und ein Festhalten des Motors nach Abschalten der Pumpe bewirkt wird.
Ein ge mäss der Erfindung ausgebildetes, dieser Zielsetzung entsprechendes Getriebe ist dadurch gekennzeichnet, d'ass zwischen den beiden von der Pumpe zum Mo tor verlaufenden Verbindungsleitungen. ein auf die Differenz oder Leitungsdrücke ansprechender, als Kol- benschieb-er ausgebildeter Umschalter angeordnet ist, de-sen Schieberspule an den Stirnseiten mit je einer ,
der beiden Leitungen in Verbindung steht und in den, durch den Differenzdruck bedingten Endstel- lungen eine Verbindung zwischen der Verbindungs- leitung jeweils niedrigeren Drucks und einer in das Schiebergehäuse mündenden Leitung zum Flüssig- keitsbehälter herstellt,
dass in jeder der beiden Ver- bindungsleitungen ein zum Motor öffnendes, Rück schlagventil vorgesehen ist und dass die auf den Differenzdruck ansprechende Schieberspule des Kol benschiebers zugleich als Öffnungsorgan für das je- weils niederdruckseitige Rückschlagventil ausgebil det ist.
Durch die erfindungsgemässe Ausbildung entsteht ein, hydraulisches Getriebe einfachster Bauweise, das im Betrieb auch 'bei einem grösseren Unterschied zwischen der einerseits zum Motor und anderseits vom Motor fliessenden Flüssigkeit einwandfrei ar beitet und bei dem der hydraulische Motor nach Abstellen der Pumpe in der jeweiligen Stellung fest gehalten ist;
der auf die Differenz der Leitungs drücke ansprechende Kolbenschieber wirkt nämlich einerseits als Schaltorgan, das im Betrieb eine Ver bindung zwischen der jeweils niederdruckseitigen Mo toranschlussleitung und dem Flüssigkeitsbehälter her stellt, und anderseits als Öffnungsorgan für das je- weils niederdruckseitige Rückschlagventil, das das Festhalben des Motors ausser Betrieb (bei Stillstehen der Pumpe)
bewirkt.
Dabei kann der Motor in jeder der beiden Be wegungsrichtungen mit einer beliebig einstellbaren Kraft festgehalten werden, wenn jede der beiden Verbindungsleitungen zwischen dem Kolbenschieber und dem Motor mit einem Druckbegrenzungsventil in Verbindung steht, dessen Auslass zum Flüssig keitsbehälter führt.
Dann werden nämlich die durch die Rückschlagventile abgeschlossenen Motorzulei tungen bei Aufbringung einer äusseren Kraft am Motor nur bis zu einem gewissen einstellbaren Druck von den Druckbegrenzungsventilen verschlossen ge halten, welche -die Motorzuleitungen bei überschrei ten dieses Druckes gegen den Flüssigkeitsbehälter hin öffnen. Die hydraulischen Umschalter werden vorteilhaft als gesonderte Aggregate ausgebildet, an die nur noch die zum Motor bzw. zur Pumpe und zum Ausgleichsbehälter führenden Leitungen ange schlossen werden müssen.
Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Das in der Zeichnung dargestellte hydraulische Getriebe nach der Erfindung weist eine Pumpe 1 mit umkehrbarer Förderrichtung und einen über einen geschlossenen Kreislauf mit der Pumpe verbundenen Motor 2 auf, der als Zylinder mit Differentialkol ben ausgebildet ist.
Im Stromkreis liegt ein als Kol benschieber ausgebildeter Umschalter 3 mit einer Schieberspule 32, die in einer Gehäusebohrung 46 verschieblich gelagert ist, an die beidseits je ein mit einer Verbindungsleitung 44, 58 bzw. 45, 59 zwischen Motor 2 und Pumpe 1 verbundener Kopf raum 42 bzw. 43 grösseren Durchmessers anschliesst. In die Bohrung 46 für die Schieberspule mündet in der Mitte eine radiale Ausgleichsbohrung, die in eine zu einem Flüssigkeitsbehälter 15 führende Leitung übergeht.
Die Schieberspule 32 ist in einer Mittelstellung dargestellt, in welcher die radiale Aus gleichsbohrung 57 gegen die Kopfräume 42, 43 durch dichtende Endabschnitte 17 bzw. 18 der Spule dichtend verschlossen sind. Bei Betrieb der Pumpe (z. B. in Drehrichtung A) baut sich in dem mit der jeweiligen Zuflussleistung, z. B. 45, verbundenen Kopfraum 43 des Umschalters 3 ein überdruck auf, wobei zugleich auf der anderen Spulenseite ein Unterdruck entsteht, so dass sich die Spule gegen den mit der Abflussleitung 44 verbundenen Kopf raum 42 verschiebt.
Der hydraulische Motor 2 weist einen Druck zylinder 23 mit Differentialkolben 24, 25 auf. Bei einem Differentialkolben ist der eigentliche Kolben 24 mit einer einseitig angreifenden Kolbenstange 25 verbunden.
Es sind deshalb zur Verschiebung des Kolbens von einer Endlage in die andere in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung verschie den grosse Flüssigkeitsmengen erforderlich, so dass bei konstanter Förderleitung der Pumpe bei Beauf- schlagung der freien Kolbenseite 24a eine langsame Arbeitsgeschwindigkeit und bei Beaufschlagung der mit der Kolbenstange 25 verbundenen Kolbenseite 24b eine schnellere Rücklaufbewegung erzielbar ist.
Die beiden Seiten 26, 27 des vom Kolben unter teilten Zylinders 23 stehen mit den Auslassseiten 28, 29 von Rückschlagventilen. 30, 31 in Verbindung, die zusammen mit der die Verbindung zum Flüssig keitsbehälter 15 herstellenden Schieberspule 32 in einem Gehäuse 33 des Umschalters 3 zusammenge fasst sind.
Die beiden Rückschlagventile, deren kugel förmige, unter Federdruck stehende Verschlussstücke 34, 35 je in einem zweiteiligen Gehäuseeinsatz 36, 37 bzw. 38, 39 gelagert sind, weisen mit ihren Einlass- öffnungen 40, 41 gegeneinander, die über die Kopf räume 42, 43 und die Leitungen 44, 45 mit der Pumpe 1 in Verbindung stehen. Die beiden koaxial zueinander liegenden Rückschlagventile 30, 31 sind gegen das Gehäuse 33 durch O-Ringe 10, 11 bzw. 12, 13 abgedichtet.
Die in Mittelstellung dargestellte Spule 32 weist Fortsätze 47, 48 auf, die in dien Endstellungen der Spule 32 jeweils eines der Rück schlagventile 30, 31, durch Anheben des Verschluss- stückes 34 bzw. 35 öffnen. Die Spule 32 selbst liegt dabei an die Mündung 49 bzw. 50 der geraden Ein lassöffnung 40 bzw. 41 des geöffneten Rückschlag ventils 30 bzw. 31 an, das dann über radiale Ver bindungsbohrungen 64 bzw. 65 im unteren Gehäuse einsatz mit der Pumpe 1 in Verbindung steht.
Die Spule 32, die im wesentlichen zylindrische Form hat, weist in der Mitte einen Einstich 51 auf, der an den Rändern in am Umfang verteilte Anflachun- gen 52, 53 übergeht, die dazwischenliegende Stütz rippen 54 ergeben und mit ihren Enden die eigent lichen Steuerkanten 55, 56 bilden. Bei Verschiebung der Schieberspule 32 in :eine Endlage wird durch Verschiebung der Steuerkante z. B. 55 in den An schlussraum 42 die Verbindung zwischen der Sang seite 44 der Pumpe 1 und der Leitung 57 zum Behäl ter 15 hergestellt, so dass die Pumpe gleich zu Be ginn des Betriebes die nötige Flüssigkeitsmenge zur Verfügung hat.
Bei weiterer Verschiebung der Spule 32 trifft deren zugeordneter Fortsatz 47 auf das Verschlussstück 34 des Rückschlagventils 30, das somit nach dem druckbedingten Öffnen des anderen Rückschlagventils 31 bei Beaufschlagung der zuge ordneten Zylinderseite 27 geöffnet wird und einen Abfluss der Flüssigkeit aus der anderen. Zylinderseite 26 ermöglicht. Wenn. der Abfluss aus der Zylinder seite grösseren Volumens erfolgt, fliesst die nicht zum Verschieben des Differentialkolbens in seine andere Endlage benötigte Flüssigkeit über die Ver bindungsleitung 57 in den Flüssigkeitsbehälter 15 zu rück.
Bei Betrieb in der anderen Bewegungsrichtung des Kolbens wird über diese Leitung dann die zu sätzlich notwendige Hydraulikflüssigkeit wieder an gesaugt. An jedes Rückschlagventil 30, 31 ist gegen den Motor 2 hin ein Druckbegrenzungsventil 62 bzw. 63 angeschlossen. Jedes Ventil weist ein Gehäuse 64 bzw. 65 auf, welches in das Gehäuse 33 des Um schalters koaxial zur Spule 32 eingeschraubt ist und den Gehäuseeinsatz 36, 37 bzw. 38, 39 des zuge ordneten Rückschlagventils 30 bzw. 31 festhält.
Die Innenräume 66, 67 der Gehäuse stehen einerseits über Leitungen 60 bzw. 61 mit dem Flüssigkeitsbe- hälter 15 und anderseits über Bohrungen 68, 69 in den Gehäuseeinsätzen mit den Zylinderräumen 26 bzw. 27 in Verbindung. Die Bohrungen 68, 69 sind normalerweise durch federbelastete Kugeln 70 bzw. 71 verschlossen. Die Kraft der auf die Kugeln wirkenden Federn 72, 73 kann durch von aussen verstellbare Regulierschrauben 74 bzw. 75 einge stellt werden.
Die Durchtritbsstelle der Regulier schrauben im Gehäuse sind ;durch: O-Ringe 76 bzw. 77 abgedichtet. Im Normalbetrieb stehen die Zy linderräume 26 bzw. 27 nicht mit dem Behälter in Verbindung; wenn die Pumpe abgestellt wird, schlie- ssen die beiden Rückschlagventile 30, 31 durch Ein wirkung ihrer Feder die Verbindungsleitungen 44, 45 zwischen Pumpe 1 und Zylinder 2 ab, so dass der Kolben 24 gegen von aussen auf ihn einwirkende Kräfte über die Flüssigkeitssäule und die auf den Sitz des Rückschlagventils 30, 31 aufliegende Kugel 34, 35 unverschieblich gehalten ist.
Bei zu grossen von aussen auftretenden Kräften, welche Beschädi gungen des Getriebes, zur Folge haben könnten, geben die Druckbegrenzungsventile 62, 63 bei dem gewünschten eingestellten Druck in den Zylinder räumen die Verbindung zum Behälter 15 frei, so dass dann Flüssigkeit in diesen abströmen kann und der Kolben 24 Aussenkräften nachgeben kann. Ebenso geben die Druckbegrenzungsventile hoch- druckseitig den Weg zum Behälter frei, wenn der Motor bei laufender Pumpe an einer Weiterbewegung gehindert wird.