DE10331429A1 - Hydraulische Vorrichtungen zum gleichmäßigen Betreiben eines hydrostatischen Getriebes - Google Patents

Hydraulische Vorrichtungen zum gleichmäßigen Betreiben eines hydrostatischen Getriebes Download PDF

Info

Publication number
DE10331429A1
DE10331429A1 DE2003131429 DE10331429A DE10331429A1 DE 10331429 A1 DE10331429 A1 DE 10331429A1 DE 2003131429 DE2003131429 DE 2003131429 DE 10331429 A DE10331429 A DE 10331429A DE 10331429 A1 DE10331429 A1 DE 10331429A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
valve spool
line
fluid
hydraulic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2003131429
Other languages
English (en)
Inventor
Xingen Greeneville Dong
James S. Greeneville Whitaker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Parker Hannifin Corp
Original Assignee
Parker Hannifin Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Parker Hannifin Corp filed Critical Parker Hannifin Corp
Publication of DE10331429A1 publication Critical patent/DE10331429A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4043Control of a bypass valve
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4078Fluid exchange between hydrostatic circuits and external sources or consumers
    • F16H61/4104Flushing, e.g. by using flushing valves or by connection to exhaust
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4078Fluid exchange between hydrostatic circuits and external sources or consumers
    • F16H61/4139Replenishing or scavenging pumps, e.g. auxiliary charge pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4174Control of venting, e.g. removing trapped air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/46Automatic regulation in accordance with output requirements
    • F16H61/461Automatic regulation in accordance with output requirements not involving a variation of the output capacity of the main pumps or motors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/2496Self-proportioning or correlating systems
    • Y10T137/2559Self-controlled branched flow systems
    • Y10T137/2564Plural inflows
    • Y10T137/2572One inflow supplements another
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/2496Self-proportioning or correlating systems
    • Y10T137/2559Self-controlled branched flow systems
    • Y10T137/265Plural outflows
    • Y10T137/2663Pressure responsive

Abstract

Hydraulische Ventilvorrichtung für den Einsatz in einem hydrostatischen Getriebe, die dazu dient, innerhalb eines geschlossenen Kreislaufes einen Transfer von Fluid zwischen einer ersten, einer zweiten und einer dritten Leitung zu steuern, wobei zwei der Leitungen jeweils eine erste und zweite Druckleitung definieren. Die Ventilvorrichtung umfasst: einen Ventilkörper mit Kanälen, die mit den drei Leitungen in strömungsmäßiger Verwendung stehen; eine Ventilschieberbohrung; einen Ventilschieber, der für einen abdichtenden Doppelhub innerhalb der Ventilschieberbohrung konstruiert ist, mit einem ersten und zweiten Endabschnitt, einem Verbindngsabschnitt und einer ersten und zweiten Umgehungsöffnung innerhalb des Ventilschiebers und Dämpfungseinrichtungen, die dazu dienen, den Ventilschieber zu zentrieren. Der Schieber lässt sich aus einer Neutralstellung, die auftritt, wenn die Fluiddruckkräfte in der ersten und zweiten Druckleitung im Wesentlichen gleich sind, in eine erste oder eine zweite Stellung, die auftritt, wenn die Fluiddruckkraft in der ersten Druckleitung größer bzw. kleiner ist als jene in der zweiten Druckleitung, bewegen. Die Umgehungsöffnungen sind in der Neutralstellung geöffnet und sind aber in der ersten und zweiten Stellung im Wesentlichen gesperrt. Ferner sind ein hydraulisches System, das die Ventilvorrichtung verwendet und ein Verfahren zum Verbreitern der Totzone des hydrostatischen Getriebes in einem neutralen Modus des Betriebs dargelegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung und ein Verfahren zum Vergrößern der Breite der Totzone eines hydrostatischen Getriebes in einer Neutralstellung des Betriebs, ohne die Leistung des hydrostatischen Getriebes im aktiven Betrieb zu beeinträchtigen. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein hydraulisches System, das die oben erwähnte Ventilvorrichtung verwendet.
  • Hydrostatische Getriebe dienen vielfältigen Zwecken, darunter dem Antrieb von Fahrzeugen wie Mähmaschinen, und ermöglichen eine stufenlose Steuerung der Maschinengeschwindigkeit. Ein typisches, hydrostatisches Getriebesystem enthält eine Hauptpumpe mit veränderbarer Verdrängung, die in einem geschlossenen Hydraulikkreislauf mit einem hydraulischen Antrieb mit unveränderbarer Verdrängung strömungsmäßig verbunden ist. In den meisten Anwendungen wird die Pumpe durch einen Primärantrieb, beispielsweise einen Verbrennungsmotor oder einen Elektromotor, mit einer gewissen Geschwindigkeit in einer bestimmten Richtung angetrieben. Eine Änderung der Verdrängung der Pumpe ändert deren Ausstoßrate, welche die Drehzahl des Motors steuert. Die Pumpenausstoßrichtung und somit die Richtung des Motors lässt sich umkehren. In einem Fahrzeug ist der Motor unmittelbar oder über ein geeignetes Zahnradwerk an die Räder oder Ketten des Fahrzeugs gekuppelt. Die Beschleunigung bzw. Verzögerung des Getriebes wird durch Verändern der Verdrängung der Hauptpumpe aus ihrer Neutralstellung gesteuert. Die vorliegende Erfindung betrifft ganz allgemein das hydrostatische Getriebe und insbesondere die hydraulische Pumpen-/Motoreinrichtung, in die Ventile integriert sind, um in der Nähe der Neutralstellung während der Beschleunigungsphase des Getriebebetriebs einen gleichmäßigeren Betrieb zu ermöglichen.
  • Der geschlossene Hydraulikkreislauf umfasst eine erste Leitung, welche den Hauptpumpenauslass mit dem Motoreinlass strömungsmäßig verbindet, und eine zweite Leitung, welche die Auslassöffnung des Motors mit dem Pumpeneinlass verbindet. Abhängig von der Richtung, in welche die Pumpe aus der Neutralstellung heraus verstellt ist, kann jede dieser Leitungen die Hochdruckleitung sein. Eine Ladepumpe ist dem hydraulischen Kreislauf hinzugefügt, um den geschlossenen Kreislauf über Rückschlagventile mit Hydraulikfluid unter Druck zu setzen und auf diese Weise aufgrund von innerer Undichtigkeit eventuell aufgetretenen Fluidverlust auszugleichen. Weitere Ventile können dem geschlossenen Kreislauf hinzugefügt sein. Beispielsweise können Hochdruckbegrenzungsventile eingesetzt werden, um das hydrostatische Getriebe während dessen Betrieb vor Überlastung zu schützen, Umgehungsventile können verwendet werden, um dem Öl einen Weg zu schaffen, über den es ohne wesentlichen Widerstand von der einen Seite des Getriebes zur anderen gelangt, und Heißölwechselventile können verwendet werden, um die Schleifentemperatur zu reduzieren, indem die Niederdruckseite der geschlossenen Schleife strömungsmäßig mit einem Abfluss verbunden ist, so dass ein Wiederauffüllen mit frischem, gekühltem Austauschhydraulikfluid möglich ist.
  • In hydrostatischen Anwendungen wird eine Übertotpunkt-Axialkolbenpumpe mit veränderbarer Verdrängung verwendet. Die Verdrängung der Pumpe wird von den Abmessungen und der Anzahl der Kolben sowie der Hublänge bestimmt. Ein Steuergriff ermöglicht einer Bedienperson, die Richtung und Menge des Pumpenausstoßes zu steuern. Wenn eine Bedienperson den Griff in die eine Richtung drückt, liefert die Pumpe einen Fluidstrom für die eine Richtung des Motorbetriebs. Zieht die Bedienperson den Griff in die entgegengesetzte Richtung, liefert die Pumpe Fluidstrom für die entgegengesetzte Richtung. Um ein rauhes, ruckartiges Anlaufen des Motors zu vermeiden, wurde bisher aus dem Stand der Technik eine Öffnung mit einem festen Durchmesser verwendet, die dem geschlossenen Kreislauf hinzugefügt wurde, um die Breite der Totzone des hydrostatischen Getriebes zu vergrößern. Die Totzone eines hydrostatischen Getriebes ist der Bereich des Nichtansprechens des Getriebes in der Nähe seiner Neutralstellung, in welcher der Motor seine Drehrichtung aufgrund einer über die Umgehungsöffnung vorhandenen, internen Querkanalundichtigkeit nicht ändert. Diese Öffnung schafft für die Regelschleife einen Umgehungsströmungskanal, vergrößert die Totzone des Getriebes und sorgt für ein sanftes Anlaufen des Motors aus der Neutralstellung des Getriebes heraus. Die Abmessung der Öffnung ist sehr ausschlaggebend, und der optimale Durchmesser kann durch sorgfältiges Beobachten der Änderung von Beschickungseffekten der Maschine, die mit dem Verändern des Öffnungsdurchmessers einhergehen, ermittelt werden. Die Öffnung kann ferner in sonstige hydraulische Komponenten integriert sein, beispielsweise in die oben erwähnten, in dem geschlossenen Kreislauf vorhandenen Ventile.
  • Obwohl die zusätzliche Umgehungsöffnung zum Erreichen eines gleichmäßigen Betriebs einer Maschine in der Nähe der Neutralstellung des hydrostatischen Getriebes beiträgt, weist sie dennoch Nachteile auf, falls die Umgehungsöffnung unveränderlich ist. Eine unveränderliche Umgehungsöffnung erlaubt einem gewissen Anteil der Strömung in sämtlichen Betriebsphasen des Getriebes von der Hochdruckseite hin zur Niederdruckseite der Regelschleife auszuweichen. Diese unerwünschte Querkanalundichtigkeit schmälert nicht nur den Gesamtwirkungsgrad des hydrostatischen Getriebes, sondern erzeugt auch erhebliche Wärme, die zu einem Anstieg der Betriebstemperatur der Regelschleife führt. Dies kann ein Sicherheitsrisiko für die Maschine darstellen und deren Lebensdauer reduzieren. Eine zusätzliche Kühlungsvorrichtung kann hinzugefügt werden, was jedoch die Kosten erhöht und möglicherweise Probleme schafft, wenn der Raum beschränkt ist. Gewünscht ist, dass eine Öffnung ihre Funktion, nämlich eine Querkanalundichtigkeit zu schaffen, lediglich in der Nähe der Neutralstellung des hydrostatischen Getriebes anbietet, und anschließend während des andauernden Betriebs des Motors gesperrt ist.
  • Der Stand der Technik, beispielsweise das Patent US-A-3 740 950 von Polaski, schlägt ein Beispiel einer Ventilblockkonstruktion für den Einsatz in einer Anwendung eines hydrostatischen Getriebes vor, die einen Querkanalumgehungsdurchlass und zwei durch eine Feder verbundene Rückschlagventile umfasst. Der Strom durch das Ventil wird unterbrochen, wenn die Feder zwischen den beiden Rückschlagventilen zusammengedrückt ist. Wenn eines der Rückschlagventile geschlossen ist, ist der Strom über die Bypasskanäle ebenso wie jeder sonstige Strom durch den Ventilblock unterbunden. Ohne den Einsatz eigener Ausgleichsrückschlagventile ist es bei dieser Ventilblockkonstruktion einem fortgesetzten Druckfluid nicht möglich, die Niederdruckseite zu erreichen. Ein weiteres Dokument aus dem Stand der Technik, nämlich US-A-6 295 811 von Mangamo et al., schlägt ebenfalls eine Konstruktion vor, die eine Umgehungsöffnung in einem Ventil verwendet, das dem Einsatz in Anwendungen hydrostatischer Getriebe dient. Diese Konstruktion unterscheidet sich von der vorliegenden Erfindung darin, dass sich die Öffnung sperren lässt; es sind allerdings eigene Rückschlagventile erforderlich.
  • Die Erfindung schafft eine hydraulische Ventilvorrichtung, die ein Wechselventil, in das Umgehungsöffnungen integriert sind, und ein optionales Rückschlagventil, das mit jedem der Enden strömungsmäßig verbunden ist, umfasst, für den Einsatz in einem hydrostatischen Getriebe, um eine Steigerung des Wirkungsgrads, einen kühleren Betrieb, eine längere Lebensdauer sowie ein ebenmäßigeres Anlaufen für das Getriebe zu ermöglichen. Die Erfindung bewältigt das Problem des Steuerns des Fluidstroms durch die Umgehungsöffnungen während des Betriebs und während des Durchlaufens der Neutralstellung des hydrostatischen Getriebes.
  • Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung ist es, eine hydraulische Ventilvorrichtung für den Einsatz in einem hydrostatischen Getriebe zu schaffen, die dazu dient, einen Transfer von Fluid zwischen einer ersten, zweiten und dritten Leitung innerhalb eines geschlossenen Kreislaufes zu steuern, bei dem zwei der Leitungen eine erste und zweite Druckleitung definieren und in Längsrichtung in ähnlichen Abständen von der verbleibenden Leitung, die in Drehrichtung gegenüber der ersten und zweiten Druckleitung verstellt wird, angeordnet sind. Die Ventilvorrichtung umfasst einen Ventilgrundkörper mit einem ersten Kanal für den Anschluss an die verbleibende Leitung, einen zweiten Kanal für den Anschluss an die eine der ersten und zweiten Druckleitungen und einen dritten Kanal für den Anschluss an die andere der ersten und zweiten Druckleitungen; der Ventilkörper umfasst ferner eine Ventilschieberbohrung, die mit der ersten, zweiten und dritten Leitung strömungsmäßig verbunden ist. Die Ventilvorrichtung weist weiterhin einen Ventilschieber auf, der für einen abdichtenden Doppelhub innerhalb der Ventilschieberbohrung konstruiert ist, mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt, einem Verbindungsabschnitt mit einer Querschnittsfläche, die kleiner ist als der Querschnitt des ersten und zweiten Endabschnitts, einer ersten Umgehungsöffnung innerhalb des Ventilschiebers, die sich zwischen dem ersten Endabschnitt und dem Verbindungsabschnitt erstreckt, und einer zweiten Umgehungsöffnung innerhalb des Ventilschiebers, die sich zwischen. dem zweiten Endabschnitt und dem Verbindungsabschnitt erstreckt.
  • Der Ventilschieber lässt sich aus einer Neutralstellung, in welcher der Ventilschieber innerhalb der Ventilschieberbohrung in Längsrichtung zentriert ist, und in der die Druckkräfte in der ersten und zweiten Druckleitung im Wesentlichen übereinstimmen, in eine erste Stellung, die auftritt, wenn die Druckkräfte in der ersten Druckleitung größer sind als die Druckkräfte in der zweiten Druckleitung, oder in eine zweite Stellung, die auftritt, wenn die Druckkräfte in der ersten Druckleitung geringer sind als die Druckkräfte in der zweiten Druckleitung, bewegen. Während sämtlicher dieser Stellungen, ist der Verbindungsabschnitt zumindest mit einem Abschnitt des ersten Kanals strömungsmäßig verbunden. Während der Neutralstellung des Ventilschiebers fluchtet die erste Umgehungsöffnung mit der ersten Druckleitung, um für eine strömungsmäßige Verbindung mit der verbleibenden Leitung zu sorgen, und die zweite Umgehungsöffnung fluchtet mit der zweiten Druckleitung, um für eine strömungsmäßige Verbindung mit der verbleibenden Leitung zu sorgen. Während der ersten Stellung des Ventilschiebers sind die erste und zweite Umgehungsöffnung zumindest weitgehend gesperrt und der Verbindungsabschnitt ist mit einer der ersten und zweiten Druckleitungen strömungsmäßig verbunden. Während der zweiten Stellung des Ventilschiebers sind die erste und die zweite Umgehungsöffnung zumindest weitgehend gesperrt, und der Verbindungsabschnitt ist mit der anderen der ersten und zweiten Druckleitungen strömungsmäßig verbunden. An beiden Enden des Ventilschiebers sind Dämpfungseinrichtungen angeordnet, die dazu dienen, den Ventilschieber während dessen Neutralstellung gegenüber der verbleibenden Leitung zu zentrieren.
  • In der erwähnten Ventilvorrichtung erfolgt das weitgehende Sperren der ersten und zweiten Umgehungsöffnung dadurch, dass die Enden der Öffnungen in den Endabschnitten des Ventilschiebers sich während der ersten und zweiten Stellung des Ventilschiebers in einer an der Wand der Ventilbohrung anliegenden Stellung befinden. In einem Ausführungsbeispiel der erwähnten Ventilvorrichtung weisen die erste und zweite Umgehungsöffnung jeweils eine Querschnittsfläche auf, die ebenso groß ist wie jene der Einlassleitung. Eine der erwähnten Ventilvorrichtungen verwendet Federn als Dämpfungseinrichtungen. Ferner ist das transferierte Fluidvolumen, während sich der Ventilschieber in der Neutralstellung befindet, geringer als das transferierte Fluidvolumen, während der Ventilschieber sich in einer der ersten oder zweiten Stellungen befindet. Während einer Bewegung der erwähnten Ventilvorrichtung, werden die ersten und zweiten Umgehungsöffnungen gleichzeitig gesperrt, wenn der Ventilschieber entweder die erste oder die zweite Stellung erreicht, und die erste und zweite Umgehungsöffnung werden gleichzeitig freigegeben, wenn der Ventilschieber die Neutralstellung erreicht.
  • In einer der erwähnten Ventilvorrichtungen ist die erste Leitung eine Einlassleitung für einen Fluidausstoß der Ladepumpe, und die zweite und dritte Leitung sind Auslassleitungen. Außerdem ist der erste Kanal in Längsrichtung gegenüber dem zweiten und dritten Kanal zentriert. Zu dieser Ventilvorrichtung gehört, dass eine Länge der ersten Umgehungsöffnung, die in dem ersten Endabschnitt des Ventilschiebers angeordnet ist, einen geringeren Querschnitt aufweist als eine Länge der ersten Umgehungsöffnung, die in dem Verbindungsabschnitt des Ventilschiebers angeordnet ist, und dass eine Länge der zweiten Umgehungsöffnung, die in dem zweiten Endabschnitt des Ventilschiebers angeordnet ist, einen geringeren Querschnitt aufweist als eine Länge der in dem Verbindungsabschnitt angeordneten zweiten Umgehungsöffnung. In einer anderen Ausführungsform der erwähnten Ventilvorrichtung ist der Abstand zwischen dem Verbindungsabschnitt und der ersten Umgehungsöffnung an dem ersten Ende des Ventilschiebers gleich dem Durchmesser des zweiten Kanals, und der Abstand zwischen dem Verbindungsabschnitt und der zweiten Umgehungsöffnung an dem zweiten Ende des Ventilschiebers gleich dem Durchmesser des dritten Kanals.
  • In einer anderen Ausführungsform der erwähnten Ventilvorrichtung sind die erste und zweite Leitung Einlassleitungen und die dritte Leitung ist eine Auslassleitung ins Freie. In dieser Version ist der dritte Kanal zwischen dem ersten und zweiten Kanal in Längsrichtung zentriert. Außerdem ist der Abstand zwischen dem Verbindungsabschnitt und der ersten Umgehungsöffnung an dem ersten Ende des Ventilschiebers gleich dem Durchmesser des ersten Kanals, und der Abstand zwischen dem Verbindungsabschnitt und der zweiten Umgehungsöffnung an dem zweiten Ende des Ventilschiebers gleich dem Durchmesser des zweiten Kanals.
  • Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung schließt ein, dass eine der zuvor erwähnten, hydraulischen Ventilvorrichtung ähnelnde Anordnung geschaffen ist, bei welcher der Fluidtransfer aus einer einzigen Einlassleitung hin zu einer ersten und zweiten Auslassleitung innerhalb einer Regelkreisanordnung geregelt wird. Die Ventilvorrichtung umfasst einen Ventilgrundkörper mit einem ersten Kanal, der mit der Einlassleitung verbunden ist, einem zweiten Kanal, der mit der ersten Auslassleitung verbunden ist, einem dritten Kanal, der mit der zweiten Auslassleitung verbunden ist, und einer Ventilschieberbohrung, die mit der Einlassleitung, der ersten Auslassleitung und der zweiten Auslassleitung strömungsmäßig verbunden ist. Diese Anordnung umfasst weiterhin einen einstückigen Ventilschieber, der für eine abdichtende Bewegung innerhalb der Ventilschieberbohrung konstruiert ist, mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt und einem Verbindungsabschnitt mit einer Querschnittsfläche, die kleiner ist als jene des ersten und zweiten Endabschnitts, wobei der Ventilschieber sowohl in dem ersten als auch in dem zweiten Endabschnitt mindestens eine Öffnung aufweist, die in strömungsmäßiger Verbindung mit dem Verbindungsabschnitt steht, der zumindest mit einem Abschnitt des ersten Kanals ständig strömungsmäßig verbunden ist. Der Ventilschieber lässt sich mittels Fluiddruck innerhalb der Ventilschieberbohrung in Längsrichtung aus einer Neutralstellung, in der die Fluiddruckkräfte, die auf den ersten und zweiten Endabschnitt wirken, weitgehend übereinstimmen, in eine erste Stellung, in der die Fluiddruckkräfte, die auf den ersten Endabschnitt wirken größer sind als die Fluiddruckkräfte, die auf den zweiten Endabschnitt wirken, oder in eine zweite Stellung, in der die Fluiddruckkräfte, die auf den ersten Endabschnitt wirken, geringer sind als die Fluiddruckkräfte, die auf den zweiten Endabschnitt wirken, bewegen.
  • Die hydraulische Ventilvorrichtung enthält ferner ein in physikalischem Kontakt mit dem ersten Endabschnitt des Ventilschiebers stehendes erstes Rückschlagventil, das eine vollkommen geöffnete Stellung aufweist, die einen Fluidtransfer von der Einlassleitung zu der zweiten Auslassleitung erlaubt, wenn sich der Ventilschieber in der zweiten Stellung befindet, und eine geschlossen Stellung aufweist, wenn sich der Ventilschieber in der ersten Stellung befindet. Diese Anordnung umfasst ferner ein in physikalischem Kontakt mit dem zweiten Endabschnitt des Ventilschiebers stehendes, zweites Rückschlagventil, das eine vollkommen geöffnete Stellung, die einen Fluidtransfer aus der Einlassleitung zu der ersten Auslassleitung erlaubt, wenn sich der Ventilschieber in der ersten Stellung befindet, und eine geschlossene Stellung aufweist, wenn sich der Ventilschieber in der zweiten Stellung befindet. Ein Fluidtransfer erfolgt aus der Einlassleitung durch die in jeden der ersten und zweiten Endabschnitte des Ventilschiebers befindlichen Öffnungen zu den ersten und zweiten Auslassleitungen, wenn sich der Ventilschieber in der Neutralstellung befindet, und der Transfer durch die Öffnungen der beiden Endabschnitte wird weitgehend angehalten, wenn sich der Ventilschieber entweder in der ersten oder in der zweiten Stellung befindet.
  • Diese erwähnte Ventilvorrichtung enthält eine Ventilschieberbohrung, die einen zentralen, ersten Querschnittsabschnitt umfasst, der zwischen zwei zweiten größeren Querschnittsendabschnitten liegt, wobei jeder der Übergänge zwischen den ersten und zweiten Querschnittsabschnitten ei nen Ventilsitz definiert. In einer Version dieser Anordnung umfassen die Rückschlagventile eine Rückschlagkugel und eine Feder, die geeignet ist, die Kugel in abdichtenden Eingriff mit einem zugeordneten Ventilsitz vorzuspannen. Eine Bewegung des Ventilschiebers aus der ersten Stellung in die Neutralstellung oder in die zweite Stellung rückt die zweite Rückschlagkugel aus ihrem zugeordneten Ventilsitz. Eine Bewegung des Ventilschiebers aus der zweiten Stellung in die neutrale oder in die erste Stellung rückt die erste Rückschlagkugel aus ihrem zugeordneten Ventilsitz.
  • Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung schließt ein, dass ein hydraulisches System für den Einsatz in einem hydrostatischen Getriebe geschaffen ist, das in Kombination umfasst: eine Pumpe mit veränderbarer Verdrängung, einen hydraulischen Motor mit einem hydraulischen Kreis, der für eine geeignete, strömungsmäßige Verbindung zwischen der Hauptpumpe und dem Motor sorgt, eine innerhalb des Kreislaufes angeordnete Ladepumpe mit einer Auslassleitung und einen innerhalb des Kreislaufes befindlichen Ventilblock, der eine Einlassleitung, die mit der Auslassleitung der Ladepumpe strömungsmäßig verbunden ist, und eine erste und zweite Auslassleitung, die strömungsmäßig mit dem hydraulischen Kreis verbunden ist, aufweist. Der Ventilblock umfasst einen Ventilgrundkörper mit einem mit der Einlassleitung in Verbindung stehenden ersten Kanal, einem mit der ersten Auslassleitung in Verbindung stehenden zweiten Kanal, einem mit der zweiten Auslassleitung in Verbindung stehenden dritten Kanal und einer Ventilschieberbohrung, die mit dem Einlass, mit der ersten Auslassleitung und mit der zweiten Auslassleitung strömungsmäßig verbunden ist.
  • Der Ventilblock umfasst ferner einen Ventilschieber, der dazu eingerichtet ist, eine abdichtende Bewegung innerhalb der Ventilschieberbohrung auszuführen, die einen ersten Endabschnitt, einen zweiten Endabschnitt und einen Verbindungsabschnitt mit einer Querschnittsfläche aufweist, die kleiner ist als jene des ersten und zweiten Endabschnitts. Der Ventilschieber ist in jedem seiner ersten und zweiten Endabschnitte mit mindestens einer Öffnung ausgebildet, die in strömungsmäßiger Verbindung mit dem Verbindungsabschnitt steht, und der Verbindungsabschnitt ist zu jedem Zeitpunkt zumindest mit einem Abschnitt des ersten Kanals strömungsmäßig verbunden. Der Ventilschieber lässt sich mittels Fluiddruck innerhalb der Ventilschieberbohrung in Längsrichtung aus einer Neutralstellung, in der die Fluiddruckkräfte, die auf den ersten und zweiten Endabschnitt wirken, weitgehend übereinstimmen, in eine erste Stellung, in der die Fluiddruckkräfte, die auf den ersten Endabschnitt wirken, größer sind als die Fluiddruckkräfte, die auf den zweiten Endabschnitt wirken, oder in eine zweite Stellung, in der die Fluiddruckkräfte, die auf den ersten Endabschnitt wirken, kleiner sind als die Fluiddruckkräfte, die auf den zweiten Endabschnitt wirken, bewegen. Die mindestens eine Öffnung in jedem der ersten und zweiten Endabschnitte weist einen durch diese strömenden Fluidstrom auf, wenn sich der Ventilschieber in der Neutralstellung befindet, und weist weitgehend keinen Fluidstrom auf, wenn sich der Ventilschieber entweder in der ersten oder der zweiten Stellung befindet.
  • Der erwähnte Ventilblock umfasst ferner ein in physikalischem Kontakt mit dem ersten Endabschnitt des Ventilschiebers stehendes, erstes Rückschlagventil mit einer vollkommen geöffneten Stellung, wenn der Verbindungsabschnitt des Ventilschiebers sowohl mit der Einlassleitung als auch der ersten Auslassleitung strömungsmäßig verbunden ist, so dass ein Fluidtransfer von der Einlassleitung zu der ersten Auslassleitung erlaubt ist, wenn sich der Ventilschieber in der zweiten Stellung befindet, und mit einer geschlossenen Stellung, wenn sich der Ventilschieber in der ersten Stellung befindet. Der Ventilblock umfasst ferner ein in physikalischem Kontakt mit dem zweiten Endabschnitt des Ventilschiebers stehendes, zweites Rückschlagventil, das eine vollkommen geöffnete Stellung aufweist, wenn der Verbindungsabschnitt des Ventilschiebers sowohl mit der Einlassleitung als auch der zweiten Auslassleitung strömungsmäßig verbunden ist, so dass ein Fluidtransfer von der Einlassleitung zu der zweiten Auslassleitung erlaubt ist, wenn sich der Ventilschieber in der ersten Stellung befindet, und das eine geschlossene Stellung aufweist, wenn sich der Ventilschieber in der zweiten Stellung befindet.
  • Eine weitere Version des erwähnten, hydraulischen Systems umfasst Ventilschieberöffnungen, die gleichzeitig zumindest weitgehend gesperrt sind, wenn der Ventilschieber entweder die erste oder die zweite Stellung erreicht, und gleichzeitig geöffnet sind, wenn der Ventilschieber die Neutralstellung erreicht. In dem erwähnten System ist der erste Kanal gegenüber dem zweiten und dritten Kanal in Längsrichtung zentriert.
  • Ein weiteres Merkmal der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren, das dazu dient, die in einem neutralen Modus des Betriebes vorhandene Totzone des hydrostatischen Getriebes zu verbreitern, ohne die Leistung des hydrostatischen Getriebes in den von dem Neutralmodus abweichenden Betriebszuständen zu beeinträchtigen, wobei das hydrostatische Getriebe eine Hauptpumpe mit veränderbarer Verdrängung, einen hydraulischen Motor, einen hydraulischen Kreis, der für eine geeignete, strömungsmäßige Verbindung zwischen der Hauptpumpe und dem Motor sorgt, eine in dem Kreislauf eingefügte Ladepumpe mit einer Auslassleitung und einen geeignet mit dem Kreislauf verbundenen Ventilblock umfasst. Der Ventilblock, der eine Einlassleitung, die in strömungsmäßiger Verbindung mit der Auslassleitung der Ladepumpe und eine erste und eine zweite Auslassleitung, die in strömungsmäßiger Verbindung mit dem hydraulischen Kreis stehen, aufweist, umfasst ferner einen Ventilkörper mit einem mit der Einlassleitung verbundenen ersten Kanal, einen mit der ersten Auslassleitung verbundenen zweiten Kanal und einen mit der zweiten Auslassleitung verbundenen dritten Kanal. Der Ventilblock umfasst ferner einen Ventilschieber, der in der Lage ist, sich abgedichtet in Längsrichtung innerhalb der Ventilschieberbohrung zu bewegen, mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt und einem Verbindungsabschnitt mit einer Querschnittsfläche, die kleiner ist als jene des ersten und zweiten Abschnitts. Dämpfungseinrichtungen zentrieren den Ventilschieber in eine Neutralstellung des Betriebes.
  • Das Verfahren umfasst: Vorsehen einer ersten Umgehungsöffnung innerhalb des Ventilschiebers, die sich zwischen dem ersten Endabschnitt und dem Verbindungsabschnitt erstreckt; Vorsehen einer zweiten Umgehungsöffnung innerhalb des Ventilschiebers, die sich zwischen dem zweiten Endabschnitt und dem Verbindungsabschnitt erstreckt; Aufrechterhalten der strömungsmäßigen Verbindung des Verbindungsabschnitts mit dem ersten Kanal zu jedem Zeitpunkt; Erlauben eines weitgehend übereinstimmenden Fluidstroms aus dem ersten Kanal, über die ersten und zweiten Umgehungsöffnungen, hin zu den ersten bzw. zweiten Auslasskanälen in dem neutralen Modus des Betriebes, wenn die auf die ersten und zweiten Endabschnitte wirkenden Fluiddruckkräfte etwa gleich sind, und Schieben des Ventilschiebers aus dem neutralen Modus des Betriebes in den von der Neutralstellung abweichenden Betriebsmodus, in dem die auf den ersten und zweiten Endabschnitt wirkenden Fluiddruckkräfte ungleich sind, um dadurch den Fluidstrom über die erste und zweite Umgehungsöffnung zumindest weitgehend zu sperren und gleichzeitig Fluidströme von der Einlassleitung zu einem der ersten und zweiten Auslasskanäle zu erlauben.
  • Das erwähnte Verfahren umfasst ferner ein Positionieren des Ventilschiebers in einer ersten Stellung, in welcher der Druck in der ersten Auslassleitung größer ist als der Druck in der zweiten Auslassleitung und in der Fluid von der Einlassleitung zu der zweiten Auslassleitung strömt, oder ein Positionieren des Ventilschiebers in eine zweite Stellung, in welcher der Druck in der ersten Auslassleitung geringer ist als der Druck in der zweiten Auslassleitung und in der Fluid von der Einlassleitung zu der ersten Auslassleitung strömt. Das erwähnte Verfahren umfasst ferner ein Verhindern von Kavitation in dem Hydraulikkreislauf, wenn das Fluid von der Einlassleitung entweder zu dem ersten oder zu dem zweiten Auslasskanal strömt.
  • Die Erfindung wird schematisch anhand der beigefügten Zeichnungen durch Beispiele veranschaulicht:
  • 1 zeigt ein hydraulisches Schema eines typischen geschlossenen Kreislaufes für ein hydrostatisches Getriebe aus dem Stand der Technik.
  • 2 zeigt ein hydraulisches Schema eines typischen geschlossenen Kreislaufes für ein hydrostatisches Getriebe aus dem Stand der Technik mit einer zwischen beiden Seiten der Regelschleife eingefügten, unveränderlichen Umgehungsöffnung, sowie in der Alternative mit unveränderlichen Öffnungen, die in sonstige hydraulische Komponenten des hydrostatischen Getriebes integriert sind.
  • 3 zeigt ein hydraulisches Schema eines speziellen Ventilblocks der vorliegenden Erfindung mit einem Umsteuerschieber und einer Umgehungsöffnung.
  • 4 zeigt in einem hydraulischen Schema ein erstes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das einen geschlossenen Kreislauf für ein hydrostatisches Getriebe mit einem speziellen Ventilblock darstellt, der zwei Rückschlagventile, zwei Umgehungsöffnungen und einen Umsteuerschieber aufweist.
  • 5 zeigt eine Querschnittsansicht des tatsächlichen Aufbaus des in 4 schematisch gezeigten, speziellen Ventilblocks.
  • 5a zeigt in einer vergrößerten Ansicht des in 5 definierten, elliptischen Gebiets die beiden Rückschlagventile, die beiden Umgehungsöffnungen und den Umsteuerschieber detaillierter.
  • 5b zeigt eine Draufsicht des Ventilschiebers eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung.
  • 6 zeigt in einer der Ansicht in 5 im Wesentlichen ähnelnden Querschnittsansicht den speziellen Ventilblock in seiner Neutralstellung, in welcher der Fluiddruck in Leitungen 23 und 24 annähernd gleich ist.
  • 6a zeigt eine Querschnittsansicht des speziellen Ventilblocks nach 6 in der Stellung, in welcher der Fluiddruck in der Leitung 23 den Fluiddruck in der Leitung 24 übertrifft.
  • 6b zeigt eine Querschnittsansicht des speziellen Ventilblocks nach 6, dargestellt in der Stellung, in welcher der Druck in der Leitung 24 den Druck in der Leitung 23 übertrifft.
  • 7 zeigt ein hydraulisches Schema eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, das einen geschlossenen Kreislauf für ein hydrostatisches Getriebe mit einem Wechselventil nach der Schieberbauart mit integrierten Umgehungsöffnungen zeigt.
  • 8 zeigt eine Querschnittsansicht des tatsächlichen Aufbaus des schematisch in 7 gezeigten Wechselventils der Schieberbauart.
  • 8a zeigt in einer vergrößerten Ansicht des elliptischen Gebiets in 8 die Neutralstellung des Schieber-Wechselventils mit integrierten Öffnungen und Federn an beiden Enden des Schiebers.
  • 8b zeigt eine ähnliche Ansicht wie in 8a, jedoch ist hier das Schieber-Wechselventil in der Stellung gezeigt, in welcher der Fluiddruck in der Leitung 23 den Fluiddruck in der Leitung 24 überschreitet.
  • 8c zeigt eine ähnliche Ansicht wie in 8a, jedoch ist hier das Wechselventil in der Stellung gezeigt, in welcher der Fluiddruck in der Leitung 24 den Fluiddruck in der Leitung 23 überschreitet.
  • 9 zeigt ein hydraulisches Schema eines weiteren Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung, das einen geschlossenen Kreislauf für ein hydrostatisches Getriebe mit einem Heißölwechselventil mit integrierten Umgehungsöffnungen veranschaulicht.
  • 10 zeigt in einer elliptischen Querschnittsansicht des tatsächlichen Aufbaus des in 9 schematisch veranschaulichten Heißölwechselventils das Heißölwechselventil mit integrierten Öffnungen und Federn an beiden Enden des Ventils in einer Neutralstellung.
  • 10a zeigt eine ähnliche Ansicht wie 10, jedoch ist hier das Wechselventil in der Stellung gezeigt, in welcher der Fluiddruck in der Leitung 23 größer ist als der Fluiddruck in der Leitung 24.
  • 10b zeigt eine ähnliche Ansicht wie 10, jedoch ist hier das Wechselventil in der Stellung gezeigt, in welcher der Fluiddruck in der Leitung 24 größer ist als der Fluiddruck in der Leitung 23.
  • 11 stellt in einem Graph die Wirkungsgrade einer 10-CC-Pumpe dar, die als Teil des geschlossenen Kreislaufs eine herkömmliche Umgehungsöffnung verwendet.
  • 12 stellt in einem Graph die Wirkungsgrade einer 10-CC-Pumpe dar, die als Teil des geschlossenen Kreislaufs den speziellen Ventilblock dieser Erfindung verwendet, wie er in 4, 5 und 6 veranschaulicht ist.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung eines typischen, geschlossenen Kreislaufs 10 aus dem Stand der Technik für ein hydrostatisches Getriebe, der eine Hauptpumpe mit veränderlicher Verdrängung 12 und einen hydraulischen Motor, beispielsweise einen Motor 14 mit unveränderbarer Verdrängung, aufweist, die durch die Leitungen 23 und 24 miteinander verbunden sind. Die Pumpe 12 kann eine Übertotpunkt-Axialkolbenpumpe oder eine Kolbenpumpe mit gekrümmter Achse sein. Mit einer Übertotpunkt-Axialkolbenpumpe mit veränderbarer Verdrängung bestimmt sich die Verdrängung der Pumpe aus der Abmessung und Anzahl der Kolben sowie der Hublänge. Eine Eingangswelle 11 der Pumpe 12 wird durch einen (nicht gezeigten) Primärantrieb, z.B. einen Verbrennungsmotor oder einen Elektromotor, mit einer gegebenen Geschwindigkeit in einer gegebenen Richtung angetrieben. Obwohl die Abmessung und Anzahl der Kolben unveränderlich sind, lässt sich die Verdrängung der Pumpe durch ein Ändern des Kolbenhubs variieren. Die Hublänge ergibt sich aus dem Winkel der Taumelscheibe der Pumpe 12, die sich durch eine beliebige, entsprechende Hubsteuerungseinrichtung beispielsweise einen (nicht gezeigten) Zapfenschaft neigen lässt. Der Zapfenschaft ist über ein in der Maschine eingebautes Gestänge mit einem Steuergriff verbunden. Wenn eine Bedienperson den Griff nach vorne schiebt, fördert die Pumpe 12 einen Fluidstrom für den Betrieb eines Motors 14 in der einen Richtung. Ein Verändern der Verdrängung der Pumpe 12 ändert deren Fluidausstoßrate, wodurch wiederum die Geschwindigkeit des Motors 14 gesteuert wird. Ein Bewegen der (nicht gezeigten) Taumelscheibe oder Gabel der Pumpe 12 über den Totpunkt hinaus kehrt automatisch den Ausstoß aus der Pumpe 12 und somit die Laufrichtung des Motors 14 um. Abhängig von der Richtung der über den Totpunkt hinaus ausgeführten Bewegung der Taumelscheibe (oder Gabel) der Pumpe kann die Leitung 23 (oder die Leitung 24) eine Hochdruckzufuhrleitung oder eine Niederdruckrückführleitung sein.
  • Eine ebenfalls über die Eingangswelle 11 angetriebene Ladepumpe 16 führt dem geschlossenen Kreislauf 10 zusätzliches Hydraulikfluid zu, und zwar etwa 10–30% der Fördermenge, welche die Hauptpumpe 12 in der Lage ist zu liefern. Die Ladepumpe 16 saugt aus einem Behälter 13 Fluid an, das durch einen Filter 15 geleitet werden kann, und führt dieses Fluid mittels einseitig wirkender Rückschlagventile 18 und 19 über eine Leitung 17 dem geschlossenen Kreislauf 10 zu, um einen aufgrund von inneren Undichtigkeiten eventuell auftretenden Fluidverlust auszugleichen. Die Ladepumpe 16 sorgt ferner während des Betriebs der Hauptpumpe l2 für einen kontinuierlichen Fluidstrom zur Kühlung der Hauptpumpe 12 über eine eine Kühlungsöffnung 21 aufweisende Leitung. Ein Ladepumpen-Entlastungsventil 22 dient dazu, einen Entlastungspfad hin zu dem Behälter 13 bereitzustellen, falls eine die erforderliche Fördermenge überschreitende Fördermenge aus der Ladepumpe 16 nicht in den geschlossenen Kreislauf 10 eintreten kann, und regelt außerdem den Druck der Niederdruckseite des geschlossenen Kreislaufs 10. Entlastungsventile 26 und 27 sind zwischen den Leitungen 23 und 24 positioniert und schützen jede Leitung während des Betriebs vor Drucküberlastung. Das Ventil 26 sorgt für eine Entlastung der Leitung 23, und das Ventil 27 sorgt für eine Entlastung der Leitung 24.
  • In gewissen Anwendungen weist der geschlossene Kreislauf 10 ferner ein Umgehungsventil 29 auf, das zwischen den Leitungen 23 und 24 positioniert ist, um Öl von einer Leitung zur anderen zu übertragen. Die Verwendung des Umgehungsventils 29 ermöglicht es dem Motor 14 im Bedarfsfall, mit geringem Widerstand die Richtung zu ändern, beispielsweise um eine Maschine eine kurze Strecke ohne Betätigung des Getriebes zu bewegen. In gewissen Anwendungen ist wiederum ein Heißölwechselventil 31 vorgesehen, um die Schleifentemperatur zu reduzieren, indem die Niederdruckseite des geschlossenen Kreislaufs 10 strömungsmäßig mit einer Ablassleitung verbunden wird. Dieses Ventil erlaubt einem gewissen Prozentsatz des heißen Öls, den Motor 14 zu verlassen, um zurück zu dem Behälter 13 zu strömen, wo es gekühlt und gefiltert wird, und ersetzt das entlassene, heiße Öl durch gekühltes, gefiltertes Öl aus der Ladepumpe 16. Eine Leitung 32 verbindet ein Vorwärts/Rückwärts-Ladedruck-Entlastungsventil 33 mit dem Heißölwechselventil 31, um für einen niedrigeren Widerstand auf der Niederdruckseite des geschlossenen Kreislaufs 10 zu sorgen. Das Entlastungsventil 33 sorgt für die Aufrechterhaltung eines gewissen Fluiddruckwertes auf der Niederdruckseite des Kreislaufs 10. Da das Ladepumpen-Entlastungsventil 22 parallel zu dem Entlastungsventil 33 geschaltet ist, sollte das Ladepumpen-Entlastungsventil 22 auf einen Druck eingestellt sein, der höher ist als derjenige des Entlastungsventils 33. Wenn sich das Getriebe in der Neutralstellung befindet und das Heißölwechselventil 31 zentriert ist, wird der Ladepumpenfluidstrom über das Entlastungsventil 22 entlastet.
  • Um ein rauhes, ruckartiges Anlaufen der Maschine (in der Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung) zu vermeiden, kann eine in 2 gezeigte und zwischen den Hoch- und Niederdruckseiten des Kreislaufs 10 eingefügte, unveränderliche Öffnung 35a verwendet werden, um die Breite der Totzone des hydrostatischen Getriebes zu vergrößern. Die Totzone eines hydrostatischen Getriebes lässt sich definieren als der Bereich des Nichtansprechens des Getriebes in der Nähe seiner Neutralstellung, in welcher der Motor 14 aufgrund von internen Querkanalundichtigkeiten des Getriebes bei sehr geringem Fluidstrom, nahe der neutralen Stellung der Taumelscheibe nicht gedreht wird. Ein Hinzufügen einer Öffnung, z.B. einer Öffnung 35a, schafft einen Umgehungsströmungskanal in der Regelschleife. Ein Erweitern der Totzone des Getriebes ermöglicht es, die Maschine aus einer ursprünglichen Neutralstellung des Getriebes heraus sanft anlaufen zu lassen. Die Abmessung der Öffnung 35a ist maßgebend, und der optimale Durchmesser wird im Allgemeinen durch sorgfältiges Beobachten der Änderung von Beschickungseffekten der Maschine, die mit dem Verändern des Öffnungsdurchmessers einher gehen, ermittelt. Gewöhnlich liegt der Durchmesser der Öffnung in dem Bereich zwischen 0,5 und 1,0 mm. Zwei unveränderliche Öffnungen 35b können ferner, wie auch in 2 gezeigt, in anderen hydraulischen Komponenten des hydrostatischen Getriebes integriert sein. Beispielsweise sind anstatt einer Verwendung der zuvor beschriebenen eingefügten, unveränderlichen Öffnung 35a unveränderliche Öffnungen 35b in den Systemrückschlagventilen 18 und 19 integriert. Falls gewünscht, sind unveränderliche Öffnungen 35c in den Hochdruckbegrenzungsventilen 26 und 27 integriert . Außerdem kann eine unveränderliche Öffnung 35d in dem Umgehungsventil 29 integriert werden. Schließlich kann eine unveränderliche Öffnung 35e in dem Heißölwechselventil 31 integriert werden.
  • Obwohl hydrostatische Getriebe mit den erwähnten, unveränderlichen Öffnungen 35a bis 35e, wie sie in 2 gezeigt sind, dazu beitragen, dass eine Maschine nahe der Neutralstellung ebenmäßig betrieben werden kann, sind einige Nachteile in Kauf zu nehmen. Die Verwendung einer oder mehrerer unveränderlicher Öffnungen 35a bis 35e ermöglicht einen Strömungspfad von der Hochdruckseite hin zu der Niederdruckseite des geschlossenen Kreislaufs 10 in sämtlichen Phasen des Getriebebetriebs. Eine unveränderliche Öffnung 35a bis 35e verbessert zwar den ebenmäßigen Betrieb in der Nähe der Neutralstellung des hydrostatischen Getriebes, beeinträchtigt aber den Betrieb, wenn sich das Getriebe nicht in der Neutralstellung befindet, indem ein gewisser Fluidstrom auch nach dem Anlaufen der Maschine strömen kann. Die in diesem Fall unerwünschte Querkanalundichtigkeit reduziert den Gesamtwirkungsgrad des hydrostatischen Getriebes, da die effektive Kapazität der Fluidfördermenge der Pumpe 12 vermindert wird. Die Querkanalundichtigkeit erzeugt außerdem spürbar Wärme, welche die ungünstige Wirkung eines Anstiegs der Betriebstemperatur des geschlossenen Kreislaufs 10 nach sich zieht. Die überhöhte Betriebstemperatur stellt nicht nur ein Sicherheitsproblem für Bedienpersonen der Maschine dar, sondern reduziert auch die Lebensdauer der Maschine. Ein Hinzufügen einer zusätzlichen Ölkühlvorrichtung steigert sowohl die Kosten der Maschine auch deren Komplexität und schafft unter Umständen Probleme durch Beschränkung des zur Verfügung stehenden Raums und der Unterbringung.
  • Es ist daher erwünscht, dass eine Öffnung ihre "QuerkanalBypass"-Funktion lediglich nahe der neutralen oder Totzonenstellung des hydrostatischen Getriebes zur Verfügung stellt und danach, während des fortlaufenden Betriebs der Maschine in einer von der neutralen oder Totzonenstellung abweichenden Stellung, gesperrt ist. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines speziellen Ventilblocks 37, der einen Umsteuerschieber 38 mit einer Öffnung 35 aufweist. Eine Bewegung des Umsteuerschiebers 38 aus seiner neutralen oder mittigen Stellung sperrt die Öffnung 35. Dieses Sperren der Öffnung erfolgt während des normalen Betriebs des hydrostatischen Getriebes und erhöht den Wirkungsgrad des Getriebes erheblich und führt zu einer wesentlichen Reduzierung der Arbeits- oder Betriebstemperatur des geschlossenen Kreislaufs 10.
  • 4 zeigt ein Schema eines geschlossenen Kreislaufs für ein hydrostatisches Getriebe 10a mit einem integrierten, speziellen Ventilblock 40. Der Bauelementeaufwand des Kreislaufs 10a ähnelt jenem des oben erwähnten, geschlossenen Kreislaufs 10 in 1, mit dem Unterschied, dass anstelle der Rückschlagventile 18 und 19 des Letzteren ein spezieller Ventilblock 40 hinzugefügt ist. Die Bezugszeichen der übrigen Bauelemente stimmen daher in 4 mit jenen in 1 überein. Der Ventilblock 40 weist zwei Rückschlagventile 41 und 42, zwei Öffnungen 43 und 44 sowie einen Umsteuerschieber 45 auf. Im Betrieb füllt eine Ladepumpe 16, während das System in seiner Neutralstellung betrieben wird, über die Öffnungen 43 und 44 beide Seiten der Schleife mit Hydraulikfluid. Eine durch eine Betätigung der Steuerung durch eine Bedienperson hervorgerufene, geringe Bewegung der Taumelscheibe führt dazu, dass eine Hauptpumpe 12 Fluid in die entsprechende Seite der Schleife pumpt. Ein Motor 14 wird dennoch nicht in Drehung versetzt, wenn dieser Strom so gering ist, dass er den Motor 14 über die Öffnungen 43 und 44 und sonstige interne Undichtig- keitspfade in dem System umgeht, ohne einen wirksamen Druck aufzubauen. In dem Maße, wie die Bedienperson die Erhöhung des Taumelscheibenwinkels fortsetzt, wird der erhöhte Fluiddruck beginnen, den Motor 14 in Drehung zu versetzen. An diesem Punkt verschiebt sich der Umsteuerschieber 45, so dass die Öffnungen 43 und 44 gesperrt sind, und das passende Niederdruckrückschlagventil, nämlich entweder 41 oder 42, wird geöffnet. Die Ladepumpe 16 füllt anschließend die Regelschleife auf der Niederdruckseite über das offene Rückschlagventil 41 oder 42 fortlaufend mit Fluid auf und gleicht auf diese Weise innere Undichtigkeiten in der gesamten Regelschleife aus. Eine Zufuhr von Fluid zu der Niederdruckseite verhindert außerdem Kavitation, zu der es an dem Pumpeneinlass aufgrund von mangelndem Fluiddruck kommen kann.
  • 5 und 5a zeigen den tatsächlichen Aufbau eines in 4 schematisch gezeigten Ventilblocks 40 mit Öffnungen 43 und 44, die sich nach dem Anlaufen des Motors sperren lassen. Der Ventilblock 40 umfasst einen im Einzelnen in 5b gezeigten Ventilschieber 47, der zwei gegenüberliegende, im Wesentlichen zylindrische Endabschnitte 48 und 49 mit mindestens einer, jedoch vorzugsweise mehreren, in den Endabschnitten 48 und 49 gleichmäßig beabstandeten Öffnungen 43 bzw. 44 aufweist. Die Öffnungen 43 und 44, die eine beliebige, gewünschte Gestalt aufweisen können, sind in 5b als im Allgemeinen mit dreieckigem Querschnitt ausgebildet veranschaulicht und in einem peripheren Randbereich an dem äußersten Rand der Endabschnitte 48 und 49 angeordnet. In ähnlicher Weise können Öffnungen 43, 44 an anderen Stellen an den Endabschnitten 48, 49 angeordnet werden, wenn nur die sperrende Funktion auftritt. Der Ventilschieber 47, dessen Endabschnitte 48, 49 ebenfalls eingezogene Abschnitte 48a bzw. 49a enthalten, sind über einen mittleren Säulenabschnitt 46 mit einer kleineren Querschnittsfläche mit dem Ventilschieber 47 verbunden, der zwischen gegenüberliegenden, federbelasteten Rückschlagventilen 41 und 42 eingefügt ist, wie am besten in 5a zu sehen. Falls gewünscht, können sich die Öffnungen 43 und 44 über die gesamten Länge der Endabschnitte 48 und 49 des Ventilschiebers erstrecken. Der Aufbau der Rückschlagventile 41 und 42 ist einfach und kostengünstig und erlaubt die Verwendung wirtschaftlicher, sphärischer Elemente oder Kugeln 41a und 42a als Rückschlagventilteller. Die Verwendung von Kugeln 41a und 42a aus Stahl erhöht die Zuverlässigkeit des Abdichtens der Rückschlagkugeln und verringert die Kosten der Herstellung des Ventilsitzes im Vergleich zu sonstigen Arten von Ventiltellern.
  • 6, 6a und 6b veranschaulichen sämtliche drei Arbeitsstellungen des Ventilblocks 40, in denen das hydrostatische Getriebe betrieben wird. Eine Stellung 50 in 6 zeigt den Ventilblock 40 in einer Neutralstellung, d. h., wenn eine (nicht gezeigte) Ladepumpe 16 einem (nicht gezeigten) Einlasskanal des Ventilblocks 40 ein Fluid mit niedrigem Druck über eine Leitung 17 zuführt. Aufgrund der Tatsache, dass der Ventilschieber 47 in seiner zugeordneten Bohrung 47a mittig angeordnet ist, ist er in der Lage, beide Rückschlagventilkugeln 41a und 42a von deren entsprechenden Sitzen 54 und 55 zu rücken und ermöglicht in dem Ventilblock 40 durch beide Öffnungen 43 und 44 einen ähnlichen Fluidstrom in die Leitungen 23 bzw. 24, die mit nicht gezeigten Auslasskanälen verbunden sind. In dieser Stellung ist der Fluiddruck in den Leitungen 23 und 24 in etwa gleich.
  • Eine Stellung 51 in 6a zeigt den Ventilblock 40 in einer von der Neutralstellung abweichenden Stellung, in welcher der Fluiddruck in der Leitung 23 höher ist als in der Leitung 24. Aufgrund dieses Druckunterschiedes drückt der Ventilschieber 47, die Rückschlagventilkugel 42a vollständig von ihrem zugeordneten Sitz 55, während die Feder in dem Rückschlagventil 41 die Kugel 41a in den vollständig abdichtenden Eingriff mit deren zugeordneten Ventilsitz 54 drückt. Da die Bewegung des Ventilschiebers 47 das Rückschlagventil 42 öffnet, entsteht in dem System kein Energieverlust, der durch den zum Öffnen des Rückschlagventils 42 normalerweise erforderlichen Druck verursacht wird. Da das Rückschlagventil 42 vollkommen geöffnet ist, wird der Energieverlust in dem System erheblich gesenkt. Ein Fluidstrom aus der Leitung 17 gelangt über den eingezogenen Abschnitt 49a des Schiebers 47 und strömt an dem zylindrischen Abschnitt 49 des Schiebers und an dem Ventilsitz 55 des geöffneten Rückschlagventils 42 vorbei in die Leitung 24. Dieser Fluidstrom ist erforderlich, da er dem Auffüllen von Fluid dient, das eventuell aufgrund von inneren Undichtigkeiten verloren ging. Ein kontinuierlicher Fluidstrom durch eine Niederdruckleitung 24 stellt sicher, dass keine Kavitation an dem Pumpeneinlass auftritt. Ein eventuell auftretender Fluidstrom in Richtung der Leitungen 23 mit höherem Druck wird durch das geschlossene Rückschlagventil 41 verhindert, und zwar durch die Kugel 41a, die sich abdichtend im Eingriff mit dem Ventilsitz 54 befindet. Während sich der Schieber 47 in der Stellung 51 befindet, ist die Ladepumpe 16 in der Lage, den geschlossenen Kreislauf 10 auf der Niederdruckseite (nämlich die Leitung 24) fortlaufend unter Druck zu setzen. Ein Fluidstrom aus der Hochdruckleitung 23 kann das Rückschlagventil 41 nicht passieren und sperrt demzufolge die Öffnungen 43 in dieser Richtung ebenso.
  • Eine Stellung 52 in 6b zeigt den Ventilblock 40 in einer von der Neutralstellung abweichenden Stellung, in welcher der Fluiddruck in der Leitung 24 größer ist als in der Leitung 23. Aufgrund dieses Druckunterschieds drückt der Ventilschieber 47 die Rückschlagventilkugel 41a vollkommen von dem Sitz 54, während die Feder in dem Rückschlagventil 42 die Kugel 42a gegen den Ventilsitz 55 drückt. Als Folge hiervon strömt Druckfluid aus der Leitung 17 durch den weit geöffneten, eingezogenen Abschnitt 48a und weiter in die Leitung 23. Jeder Strom aus der Leitung 17 in Richtung der Leitung 24 wird durch das Rückschlagventil 42 verhindert, das sich in abdichtendem Eingriff mit dem Ventilsitz 55 befindet. Ebenso kann kein Strom aus der Hochdruckleitung 24 das Rückschlagventil 42 passieren und dadurch die Öffnungen 44 sperren. Während sich der Schieber 47 in der Stellung 52 befindet, setzt die Ladepumpe 16 die Niederdruckseite (nämlich die Leitung 23) des geschlossenen Kreislaufs fortlaufend unter Druck.
  • 7, 8, 8a-c zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit einem Ventil 60, das eine ähnliche Funktion erfüllt, wie dasjenige des zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiels. Anders als im Falle des vorherigen Ausführungsbeispiels, bei dem in dem Ventilblock 40 zwei Rückschlagventile 41 und 42 verwendet werden, ist das Ventil 60 dieses Ausführungsbeispiels in Form eines Wechselventils der Schieberbauart konstruiert, mit einem Schieber 61, der sich innerhalb einer Bohrung 61a abgedichtet hin- und her bewegen lässt, und mit integrierten Öffnungen 64 und 65, von denen jede ein aufnehmendes Ende aufweist, das mit einem mittigen Schiebermittelabschnitt 66, der einen kleineren Querschnitt aufweist, ständig in strömungsmäßiger Verbindung steht. Ähnlich wie in dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel verwendet das Ventil 60 an dessen entgegengesetzten Enden Federn 62 und 63, die Kompressionsfedern sein können. Wie im Falle des zuvor beschriebenen Ventilblocks 40, stellt das Ventil 60 die strömungsmäßige Verbindung der Hoch- und Niederdruckseiten des geschlossenen Kreislaufs mit der Ladepumpe 16 her. Bei sehr geringem Fluidstrom, in der Nähe der Neutralstellung des hydrostatischen Getriebes, wie durch eine Stellung 67 in 8a dargestellt, stellt ein Entweichen über die Öffnungen 64 und 65, deren Auslassenden in dieser Stellung in strömungsmäßiger Verbindung mit den Leitungen 23 bzw. 24 stehen, sicher, dass beide Leitungen 23, 24 in gleichem Maße unter Druck gesetzt werden. Die Stellung 67 zeigt das Ventil 60 in einer Neutralstellung, in der die (nicht gezeigte) Ladepumpe 16 über eine Leitung 17, die mit einem Einlasskanal 70 in dem Ventilblock 40 verbunden ist, unter niedrigem Druck stehendes Fluid zuführt. Dieses Niederdruckfluid wird über die Leitungen 23 und 24, die in dem Ventilblock 40 mit Auslasskanälen 71 bzw. 72 verbunden sind, beiden Seiten der Regelschleife zugeführt, um die Schleife unter Druck zu setzen. Der mittig positionierte Schieber 61 bringt beide Öffnungen 64 und 65 in eine solche Stellung, dass deren Auslassenden mit den Leitungen 23 bzw. 24 fluchten. In dieser Stellung stimmen die Fluiddrücke in den Leitungen 23 und 24 im Wesentlichen überein.
  • Wenn die Bedienperson den (nicht gezeigten) Steuergriff aus der in 8a gezeigten Neutralstellung 67 drückt/zieht, erhöht der stärkere Fluidstrom aus der Hauptpumpe 12 den Druckunterschied an dem Ventil 60, wodurch dieses zum Umschalten veranlasst wird und dabei beide Öffnungen 64 und 65 sperrt, indem deren Auslassenden von der strömungsmäßigen Verbindung mit den Leitungen 23 bzw. 24 weg bewegt werden. In einer von der Neutralstellung abweichenden Stellung 68 in 8b, in welcher der Fluiddruck in der Leitung 23 größer ist als in der Leitung 24, ist der Schieber 61 gezeigt, wie er gegen die Niederdruckleitung 24 vorgespannt ist. Wie dargestellt, sind beide Öffnungen 64 und 65 in einer an der Wand der Ventilbohrung 61a anliegenden Stellung gesperrt; die Feder 63 ist zusammengedrückt, und die strömungsmäßige Verbindung der Leitung 17 mit der Leitung 24 kann aufgrund der Konstruktion des Schiebers 61 wegen des Einsatzes eines Schiebermittelabschnitt 66 mit einer kleineren Querschnittsfläche noch weiter bestehen. Ein Fluidstrom aus Leitung 17 gelangt dann durch den Schiebermittelabschnitt 66 und strömt in die Niederdruckleitung 24. Während der Schieber 61 sich in der Stellung 68 befindet, ist die Ladepumpe 16 in der Lage, den geschlossenen Kreislauf auf der Niederdruckseite fortlaufend unter Druck zu setzen und somit den Kreislauf mit Fluid aufzufüllen, das möglicherweise aufgrund von inneren Undichtigkeiten verloren ging. Wie zuvor erwähnt, stellt der Schiebermittelabschnitt 66 eine breite Öffnung für den Fluidstrom in Richtung der Niederdruckleitung 24 zur Verfügung und ermöglicht dadurch einen reichlichen Fluidstrom in die Leitung 24, um jeden Energieverlust zu minimieren. Der Abstand zwischen dem Auslassende der Öffnung 65 und dem Schiebermittelabschnitt 66 ist weitgehend gleich dem Durchmesser des Kanals 72. Demzufolge kommt es zu keiner Unterbrechung des Fluidstroms zu der Leitung 24, wenn das Ventil 60 in diese Richtung umschaltet. Das Fluid strömt dann während dieses Übergangs aus der Öffnung 65 und anschließend aus dem Schiebermittelabschnitt 66.
  • Wenn die Bedienperson den (nicht gezeigten) Steuergriff aus der in 8a gezeigten Neutralstellung 67 in die gegenüber der in 8b gezeigten Stellung 68 entgegengesetzte Richtung drückt/zieht, führt der Druckunterschied in den Leitungen 23-24 dazu, dass das Ventil 60 in Richtung der Leitung 23 schaltet, die nun die Niederdruckleitung wird. Eine Stellung 69 in 8c zeigt das Ventil 60 in einer Stellung, in welcher der Fluiddruck in der Leitung 24 größer ist als in der Leitung 23. Beide integrierten Öffnungen 64 und 65 sind in einer an der Wand der Ventilbohrung 61a anliegenden Stellung wieder gesperrt; die Feder 62 ist zusammengedrückt, und die strömungsmäßige Verbindung der Leitung 17 mit der Leitung 23 besteht über den Schiebermittelabschnitt 66. Das Fluid aus der Leitung 17 kann daher lediglich über den Schiebermittelabschnitt 66 in die Niederdruckleitung 23 strömen. Wie zuvor festgestellt, ist nun jeglicher Fluidstrom von dem Schieber 61 zu der Leitung 24 aufgrund der Konstruktion gesperrt. Während sich der Schieber 61 in der Stellung 69 befindet, setzt die Ladepumpe 16 fortlaufend die Niederdruckseite (nämlich die Leitung 23) des geschlossenen Kreislaufs unter Druck, um Energieverlust zu minimieren. Der Abstand zwischen dem Auslassende der Öffnung 64 und dem Schiebermittelabschnitt 66 ist weitgehend gleich dem Durchmesser des Kanals 71 in Ventilblock 40. Demzufolge kommt es zu keiner Unterbrechung des Fluidstroms zu der Leitung 23, wenn das Ventil in diese Richtung umschaltet.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist schematisch in 9 gezeigt, bei der ein Heißölwechselventil 73, das dem zuvor erwähnten Heißölwechselventil 31 nach 1 ähnelt, in diesem Fall integrierte Öffnungen 75 und 76 verwendet. Die Konstruktion und Funktion des Ventils 73 entspricht im Wesentlichen dem zuvor beschriebenen Ventil 60, mit dem Unterschied, dass die Anschlussleitungen umgekehrt sind. Während das Ventil 60 in 8 eine Einlassleitung 17 und zwei Auslassleitungen 23, 24, verwendet, setzt das Ventil 73 in 10 beide Leitungen 23 und 24 für den Einlassstrom ein, während die Leitung 32 die einzige Auslassleitung, oder Leitung die einen Auslass ins Freie schafft umfasst, die in Verbindung mit dem Entlastungsventil 33 steht. Die Leitungen 23 und 24 sind in dem Ventilkörper mit Einlasskanälen 87 bzw. 88 verbunden, während die Leitung 32 mit einem Auslasskanal 89 in dem Ventilkörper verbunden ist. Eine Stellung 80 zeigt die tatsächliche Konstruktion und Stellung des Ventils 73 während des geringen Fluidstroms aus der Ladepumpe 16, wenn die Fluiddrücke in den Leitungen 23 und 24 annähernd gleich sind. Ein Ventilschieber 61 ist zentriert, so dass die aufnehmenden oder Einlassenden der Öffnungen 75 und 76 mit den Leitungen 23 bzw. 24 fluchten.
  • Wenn die Bedienperson die Hubsteuerungseinrichtung in eine der Richtungen aktiviert, um ein Drehen des Motors 14 einzuleiten, pumpt die Hauptpumpe 12 gemäß 10a Fluid in die entsprechende Seite der Schleife, und zwar entweder in die Leitung 23 oder 24. Wenn der erhöhte Fluiddruck einen gegebenen oder eingestellten Wert erreicht, der ausreicht, um den Motor 14 in Drehung zu versetzen, schaltet das Ventil 73, wie gezeigt, in eine von der Neutralstellung abweichende Stellung 81 um, so dass die Öffnungen 75 und 76 geschlossen oder in einer an der Wand der Ventilbohrung 61a anliegenden Stellung gesperrt werden und Fluid durch die Niederdruckleitung 24 strömen kann. Die Ladepumpe 16 setzt anschließend die Regelschleife über die Leitung 24 auf der Niederdruckseite fortlaufend unter Druck. Das durch die Niederdruckleitung 24 strömende Fluid sorgt dafür, dass keine Kavitation in dem hydrostatischen Getriebesystem auftritt. Der Abstand zwischen dem Einlassende der Öffnung 76 und einem Mittelabschnitt 77 in dem Ventil 73 ist im Wesentlichen gleich dem Durchmesser des Kanals 88. Demzufolge kommt es zu keiner Unterbrechung des Fluidstroms aus der Leitung 24, wenn das Ventil 73 in diese Richtung umschaltet. Das Fluid strömt dann während dieses Übergangs aus der Leitung 24 zu der Öffnung 76 und anschließend zu dem Mittelabschnitt 77.
  • Wenn die Bedienperson die Richtung der Bewegung des Steuergriffs wechselt, ändert die Hauptpumpe 12 gemäß 10b die Richtung des Fluidstroms. Wenn der Druckunterschied zwischen den Leitungen 23 und 24 einen vorgegebenen Wert erreicht, gelangt das Ventil 73 in eine Stellung 82. In der Stellung 82 ist der Fluiddruck in der Leitung 24 größer als in der Leitung 23 und spannt daher den Schieber 61 gegen die Niederdruckleitung 23 vor. Wie im Falle der Stellung 81 (10a) sind beide Öffnungen 75 und 76 in einer an der Wand der Ventilbohrung 61a anliegenden Stellung gesperrt, und unter Druck gesetztes Fluid kann die Leitung 32 lediglich über die Niederdruckleitung 23 erreichen. Der Abstand zwischen dem Einlassende der Öffnung 75 und dem Mittelabschnitt 77 in dem Ventil 73 ist im Wesentlichen gleich dem Durchmesser des Kanals 87. Demzufolge kommt es zu keiner Unterbrechung des Fluidstroms aus der Leitung 23, wenn das Ventil 73 in diese Richtung umschaltet. Das Fluid strömt dann während dieses Übergangs von der Leitung 23 zu der Öffnung 75 und anschließend zu dem Mittelabschnitt 77.
  • In sämtlichen hydrostatischen Getrieben werden zwei Rückschlagventile verwendet, um die Ladepumpe in die Lage zu versetzen, das Regelkreissystem während des Betriebs mit Fluid aufzufüllen. Das Rückschlagventil der Hochdruckseite sperrt, während das Rückschlagventil der Niederdruckseite geöffnet ist, um dem Auffüllfluid ein Einströmen in die Regelschleife zu ermöglichen. Es ist nicht erwünscht, dass das Auffüllfluid aus der Ladepumpe gegen den Widerstand einer Feder ansteht, wodurch es zu einem rissbildenden Druck auf der Rückseite des Rückschlagventils kommt. Um diesen zur Rißbildung führenden Druck des Rückschlagventils zu überwinden, ist Druck aus der Ladepumpenzufuhr erforderlich. Sämtliche Ausführungsbeispiele dieser Erfindung schaffen die einzigartige Ventilkonstruktion, die ein gleichzeitiges Öffnen des Rückschlagventils der Niederdruckseite und Schließen des Rückschlagventils der Hochdruckseite ermöglicht, während die Öffnungen, die der gewünschten Funktion des Vorbeileitens von Fluid dienen, gesperrt werden, wenn sich die Hauptpumpe in ihrer Neutralstellung befindet. Diese Kombination verbessert den Wirkungsgrad des hydrostatischen Getriebes erheblich, indem nicht nur die unerwünschte Querkanal-Undichtigkeit oder ein Entweichen des Fluids im normalen Betrieb unterbunden wird, sondern auch der rissbildende Druck der Ausgleichsrückschlagventile eliminiert wird. Dieses Fluid-Bypass-Merkmal schafft einen ebenmäßigen Übergang des Motorbetriebs während eines Schattens aus der Neutralstellung in den Vorwärts- oder Rückwärtsbetrieb. Das augenblickliche Öffnen des Rückschlagventils der Niederdruckseite verhindert außerdem unerwünschte Geräusche, die eventuell durch eine aufgrund von Fluidmangel auftretende Pumpenkavitation verursacht werden.
  • 11 und 12 veranschaulichen die Änderung der Wirkungsgrade von zwei 10-CC-Pumpen in Abhängigkeit von dem Druckunterschied zwischen den Einlass- und Auslasskanälen. 11 zeigt die mittels einer im Handel erhältlichen Pumpe erzielten Versuchsergebnisse, die an einem Ausgleichsrückschlagventil eine unveränderliche Öffnung von 0,031 Zoll aufweist. 12 zeigt die Versuchsergebnisse im Falle einer Pumpe mit einem Rückschlagventil, wie es im einzelnen in einem (in
  • 4, 5 und 6 gezeigten) Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, das einen Öffnungsschieber 47 (mit integral ausgebildeten Umgehungsöffnungen 43 und 44) umfasst, der in dem Ventilblock 40 zwischen zwei Ausgleichsrückschlagventilen 41 und 42 eingefügt ist. Ein Vergleich von 12 mit 11 zeigt, dass der Einsatz eines speziellen Ventilblocks 40 die Leistung einer hydrostatischen Pumpe unter normalen Betriebsbedingungen erheblich erhöht, während eine Bypass-Funktion erhalten bleibt, die dem Motor 14 in der Nähe der Neutralstellung einen ebenmäßigen Übergang aus der Neutralstellung in einen Betrieb mit einer Drehgeschwindigkeit von beinahe Null ermöglicht. Insbesondere zeigen die in 11 für die mit einer herkömmlichen Umgehungsöffnung ausgerüsteten Pumpe dargestellten Wirkungsgrade ein Sinken des volumetrischen Pumpenwirkungsgrads von etwa 98% bei 500 psi Druckdifferenz auf etwa 79% bei 2500 psi Druckdifferenz, was einer Reduzierung um etwa 19% entspricht. In Gegensatz dazu zeigt eine mit der gesperrten Umgehungsöffnung 40 (4, 5 und 6) dieser Erfindung ausgerüstete Pumpe in 12 ein Sinken des volumetrischen Pumpenwirkungsgrads von etwa 99% bei 500 psi Druckdifferenz auf etwa 95% bei 2500 psi Druckdifferenz, also einen Abfall von lediglich etwa 4,0%, während der Gesamtwirkungsgrad von etwa 78% bei 500 psi Druckdifferenz auf etwa 82% bei 2500 psi Druckdifferenz gesteigert ist, was einer Erhöhung von etwa 5,6% entspricht. Ein Vergleich von 11 und 12 zeigt außerdem, dass die erwähnte Pumpe dieser Erfindung einen anfänglichen Gesamtwirkungsgrad von etwa 78% bei einer Druckdifferenz von 500 psi aufweist, der also gleich dem Gesamtwirkungsgrad der Pumpe aus dem Stand der Technik von etwa 78% bei 2500 psi Druckdifferenz ist, gegenüber 82% bei 2500 psi Druckdifferenz für die erwähnte Pumpe dieser Erfindung. Ein weiterer Vergleich der Gesamtwirkungsgrade der beiden Konstruktionen zeigt ferner, dass der maximale Wirkungsgrad von 86% der Pumpe dieser Erfindung bei einer erheblich größeren Druckdifferenz von 2000 psi auftritt, im Vergleich zu einer Druckdifferenz von 1500 psi des Standes der Technik, bei welcher der maximale Gesamtwirkungsgrad allerdings nur 79% beträgt.

Claims (42)

  1. Hydraulisches System für den Einsatz in einem hydrostatischen Getriebe, das in Kombination umfasst: eine Hauptpumpe mit veränderbarer Verdrängung; einen hydraulischen Motor; einen Hydraulikkreislauf, der zwischen der Hauptpumpe und dem Motor die geeignete, strömungsmäßige Verbindung herstellt; eine innerhalb des Kreislaufs angeordnete Ladepumpe mit einer Auslassleitung und einen innerhalb des Kreislaufs angeordneten Ventilblock mit einer Einlassleitung, die strömungsmäßig mit der Auslassleitung der Ladepumpe verbunden ist, und mit einer ersten und einer zweiten Auslassleitung, die strömungsmäßig mit dem Hydraulikkreislauf verbunden sind, wobei der Ventilblock umfasst: einen Ventilkörper mit einem mit der Einlassleitung in Verbindung stehenden ersten Kanal, einem mit der ersten Auslassleitung in Verbindung stehenden zweiten Kanal, einem mit der zweiten Auslassleitung in Verbindung stehenden dritten Kanal und einer Ventilschieberbohrung, die mit dem Einlass, mit der ersten Auslassleitung und der zweiten Auslassleitung strömungsmäßig verbunden ist; einen Ventilschieber, der dazu eingerichtet ist, eine abdichtende Bewegung innerhalb der Ventilschieberbohrung auszuführen, der einen ersten Endabschnitt, einen zweiten Endabschnitt und einen Verbindungsabschnitt mit einer Querschnittsfläche aufweist, die kleiner ist als jene des ersten und zweiten Endabschnitts, wobei der Ventilschieber in jedem seiner ersten und zweiten Endabschnitte mit mindestens einer Öffnung ausgebildet ist, die in strömungsmäßiger Verbindung mit dem Verbindungsabschnitt steht, wobei der Verbindungsabschnitt zu jedem Zeitpunkt zumindest mit einem Abschnitt des ersten Kanals strömungsmäßig verbunden ist, wobei sich der Ventilschieber mittels Fluiddruck in Längsrichtung innerhalb der Ventilschieberbohrung aus einer Neutralstellung entweder in die erste oder in die zweite Stellung, bewegen lässt, wobei die auf die ersten und zweiten Endabschnitte wirkenden Fluiddruckkräfte in der Neutralstellung des Ventilschiebers etwa gleich sind, bewegen lässt, wobei die auf den ersten Endabschnitt wirkenden Fluiddruckkräfte in der ersten Stellung größer sind als die auf den zweiten Endabschnitt wirkenden Fluiddruckkräfte, und die auf den ersten Endabschnitt wirkenden Fluiddruckkräfte in der zweiten Stellung geringer sind als die auf den zweiten Endabschnitt wirkenden Fluiddruckkräfte, und wobei die mindestens eine Öffnung in jedem der ersten und zweiten Endabschnitte Fluidstrom führt, wenn sich der Ventilschieber in der Neutralstellung befindet und im Wesentlichen keinen Fluidstrom führt, wenn sich der Ventilschieber entweder in der ersten oder zweiten Stellung befindet; ein in physikalischem Kontakt mit dem ersten Endabschnitt des Ventilschiebers stehendes erstes Rückschlagventil, das eine vollkommen geöffnete Stellung aufweist, wenn der Verbindungsabschnitt des Ventilschiebers sowohl mit der Einlassleitung als auch der ersten Auslassleitung strömungsmäßig verbunden ist, so dass ein Fluidtransfer von der Einlassleitung zu der ersten Auslassleitung erlaubt ist, wenn sich der Ventilschieber in der zweiten Stellung befindet, und das eine geschlossene Stellung aufweist, wenn sich der Ventilschieber in der ersten Stellung befindet, und ein in physikalischem Kontakt mit dem zweiten Endabschnitt des Ventilschiebers stehendes zweites Rückschlagventil, das eine vollkommen geöffnete Stellung aufweist, wenn der Verbindungsabschnitt des Ventilschiebers sowohl mit der Einlassleitung als auch der zweiten Auslassleitung strömungsmäßig verbunden ist, so dass ein Fluidtransfer von der Einlassleitung zu der zweiten Auslassleitung erlaubt ist, wenn sich der Ventilschieber in der ersten Stellung befindet, und das eine geschlossene Stellung aufweist, wenn sich der Ventilschieber in der zweiten Stellung befindet.
  2. Hydraulisches System nach Anspruch 1, bei dem die Ventilschieberöffnungen gleichzeitig zumindest weitgehend gesperrt sind, wenn der Ventilschieber entweder die erste oder die zweite Stellung erreicht, und gleichzeitig geöffnet werden, wenn der Ventilschieber die Neutralstellung erreicht.
  3. Hydraulisches System nach Anspruch 1, bei dem der durch die mindestens eine Öffnung in jedem der ersten und zweiten Endabschnitte strömende Fluidstrom verhindert, dass der Einlassdruck für den hydraulischen Motor größer wird als der Auslassdruck des hydraulischen Motors.
  4. Hydraulisches System nach Anspruch 1, bei dem jedes der ersten und zweiten Rückschlagventile einen Ventilsitz, eine Rückschlagkugel und eine Feder umfasst, die angepasst ist, um die Kugel in abdichtendem Eingriff mit dem Ventilsitz vorzuspannen.
  5. Hydraulisches System nach Anspruch 1, bei dem der erste Kanal bezüglich des zweiten und dritten Kanals in Längsrichtung zentriert ist.
  6. Hydraulische Ventilvorrichtung, die dazu dient, einen Fluidtransfer innerhalb eines geschlossenen Kreislaufs aus einer Einlassleitung zu einer ersten und einer zweiten Auslassleitung zu steuern, wobei die Ventilvorrichtung umfasst: einen Ventilkörper, der einen ersten Kanal für den Anschluss an die Einlassleitung, einen zweiten Kanal für den Anschluss an die erste Auslassleitung, einen dritten Kanal für den Anschluss an die zweite Auslassleitung und eine Ventilschieberbohrung, die mit der Einlassleitung, der ersten Auslassleitung und der zweiten Auslassleitung strömungsmäßig verbunden ist, definiert; einen einstückigen Ventilschieber, der für eine abdichtende Bewegung innerhalb der Ventilschieberbohrung eingerichtet ist, mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt und einem Verbindungsabschnitt, der eine Querschnittsfläche aufweist, die kleiner ist als jene des ersten und zweiten Endabschnitts, wobei der Ventilschieber sowohl in dem ersten als auch in dem zweiten Endabschnitt mindestens eine Öffnung aufweist, die in strömungsmäßiger Verbindung mit dem Verbindungsabschnitt steht, wobei der Verbindungsabschnitt zumindest mit einem Abschnitt des ersten Kanals ständig strömungsmäßig verbunden ist, wobei der Ventilschieber sich mittels Fluiddruck innerhalb der Ventilschieberbohrung in Längsrichtung aus einer Neutralstellung entweder in eine erste oder eine zweite Stellung bewegen lässt, wobei die Fluiddruckkräfte, die in der Neutralstellung des Ventilschiebers auf den ersten und zweiten Endabschnitt wirken, weitgehend übereinstimmen, und die Fluiddruckkräfte, die auf den ersten Endabschnitt wirken größer sind als die Fluiddruckkräfte, die auf den zweiten Endabschnitt in der ersten Stellung wirken, und die Fluiddruckkräfte, die auf den ersten Endabschnitt wirken, geringer sind als die Fluiddruckkräfte, die auf den zweiten Endabschnitt in der zweiten Stellung wirken; ein in physikalischem Kontakt mit dem ersten Endabschnitt des Ventilschiebers stehendes erstes Rückschlagventil, das eine vollkommen geöffnete Stellung aufweist, die einen Fluidtransfer von der Einlassleitung zu der zweiten Auslassleitung erlaubt, wenn sich der Ventilschieber in der zweiten Stellung befindet, und eine geschlossene Stellung aufweist, wenn sich der Ventilschieber in der ersten Stellung befindet; ein in physikalischem Kontakt mit dem zweiten Endabschnitt des Ventilschiebers stehendes zweites Rückschlagventil, das eine vollkommen geöffnete Stellung aufweist, die einen Fluidtransfer aus der Einlassleitung zu der ersten Auslassleitung erlaubt, wenn sich der Ventilschieber in der ersten Stellung befindet, und eine geschlossene Stellung aufweist, wenn sich der Ventilschieber in der zweiten Stellung befindet, und wobei der Fluidtransfer aus der Einlassleitung durch die mindestens eine Öffnung in jedem der ersten und zweiten Endabschnitte des Ventilschiebers zu der ersten bzw. zweiten Auslassleitung erfolgt, wenn sich der Ventilschieber in der Neutralstellung befindet, und im Wesentlichen kein Fluidtransfer durch die mindestens eine Öffnung stattfindet, wenn sich der Ventilschieber entweder in der ersten oder der zweiten Stellung befindet.
  7. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 6, bei der das Volumen des Fluidtransfers, während sich der Ventilschieber in der Neutralstellung befindet, geringer ist als das Volumen des Fluidtransfers, während sich der Ventilschieber entweder in der ersten oder in der zweiten Stellung befindet.
  8. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 6, bei welcher der erste Kanal bezüglich des zweiten und dritten Kanals in Längsrichtung zentriert ist.
  9. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Ventilschieberbohrung einen zentralen ersten Querschnittsabschnitt umfasst, der zwischen zwei zweiten größeren Querschnittsendabschnitten liegt, wobei jeder der Übergänge zwischen den ersten und zweiten Querschnittsabschnitten einen Ventilsitz definiert.
  10. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 9, bei dem jedes der ersten und zweiten Rückschlagventile eine Rückschlagkugel und eine Feder umfassen, die geeignet ist, die Kugel in abdichtenden Eingriff mit einem zugeordneten Ventilsitz vorzuspannen.
  11. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 10, bei der eine Bewegung des Ventilschiebers aus der ersten Stellung in die Neutralstellung oder in die zweite Stellung die zweite Rückschlagkugel aus ihrem zugeordneten Ventilsitz rückt und eine Bewegung des Ventilschiebers aus der zweiten Stellung in die Neutralstellung oder in die erste Stellung die erste Rückschlagkugel aus ihrem zugeordneten Ventilsitz rückt.
  12. Hydraulische Ventilvorrichtung, die dazu dient, einen Fluidtransfer innerhalb eines geschlossenen Kreislaufs aus einer Einlassleitung zu einer ersten und einer zweiten Auslassleitung zu steuern, wobei die Vorrichtung umfasst: einen Ventilkörper, der einen ersten Kanal für einen Anschluss an die Einlassleitung, einen zweiten Kanal für einen Anschluss an die erste Auslassleitung, einen dritten Kanal für einen Anschluss an die zweite Auslassleitung und eine Ventilschieberbohrung, die mit der Einlassleitung, der ersten Auslassleitung und der zweiten Auslassleitung strömungsmäßig verbunden ist, definiert; einen Ventilschieber, der für einen abdichtenden Doppelhub innerhalb der Ventilschieberbohrung eingerichtet ist, mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt, einem Verbindungsabschnitt mit einer Querschnittsfläche, die kleiner ist als diejenige des ersten und zweiten Endabschnitts, einer ersten Umgehungsöffnung innerhalb des Ventilschiebers, die sich ausgehend von dem Verbindungsabschnitt hin zu dem ersten Endabschnitt erstreckt, und einer zweiten Umgehungsöffnung innerhalb des Ventilschiebers, die sich ausgehend von dem Verbindungsabschnitt hin zu dem zweiten Endabschnitt erstreckt, wobei der Ventilschieber sich aus einer Neutralstellung, in welcher der Ventilschieber innerhalb der Ventilschieberbohrung bezüglich der Einlassleitung in Längsrichtung zentriert ist, die auftritt, wenn die Fluiddruckkräfte in der ersten und zweiten Auslassleitung im Wesentlichen übereinstimmen, in eine erste Stellung, die auftritt, wenn die Fluiddruckkräfte in der ersten Auslassleitung größer sind als die Fluiddruckkräfte in der zweiten Auslassleitung, oder in eine zweite Stellung, die auftritt, wenn die Fluiddruckkräfte in der ersten Auslassleitung geringer sind als die Fluiddruckkräfte in der zweiten Auslassleitung, bewegen lässt, wobei der Verbindungsabschnitt in jeder der Stellungen des Ventilschiebers mit mindestens einem Abschnitt des ersten Kanals strömungsmäßig verbunden ist, wobei: während sich der Ventilschieber in der Neutralstellung befindet, die erste Umgehungsöffnung mit der ersten Auslassleitung fluchtet, die zweite Umgehungsöffnung mit der zweiten Auslassleitung fluchtet und der Verbindungsabschnitt bezüglich der Einlassleitung zentriert ist; während sich der Ventilschieber in der ersten Stellung befindet, die erste und zweite Umgehungsöffnung zumindest weitgehend gesperrt sind und der Verbindungsabschnitt mit der Einlassleitung und der zweiten Auslassleitung strömungsmäßig verbunden ist; während sich der Ventilschieber in der zweiten Stellung befindet, die erste und zweite Umgehungsöffnung zumindest weitgehend gesperrt sind und der Verbindungsabschnitt mit der Einlassleitung und der ersten Auslassleitung strömungsmäßig verbunden ist; und Dämpfungseinrichtungen, die an beiden Enden des Ventilschiebers angeordnet sind, die dazu dienen, den Ventilschieber bezüglich der Einlassleitung in die Neutralstellung des Ventilschiebers zu zentrieren.
  13. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die ersten und zweiten Umgehungsöffnungen gleichzeitig mit dem Ankommen des Ventilschiebers entweder in der ersten oder in der zweiten Stellung zumindest weitgehend gesperrt werden und die ersten und zweiten Umgehungsöffnungen mit dem Ankommen des Ventilschiebers in der Neutralstellung gleichzeitig freigegeben werden.
  14. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Dämpfungseinrichtungen Federn sind.
  15. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 12, bei der das Volumen des Fluidtransfers, während sich der Ventilschieber in der Neutralstellung befindet, geringer ist als das Volumen des Fluidtransfers, während sich der Ventilschieber entweder in der ersten oder in der zweiten Stellung befindet.
  16. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 12, bei der eine Länge der ersten Umgehungsöffnung, die in dem ersten Endabschnitt des Ventilschiebers angeordnet ist, einen geringeren Querschnitt aufweist als eine Länge der ersten Umgehungsöffnung, die in dem Verbindungsabschnitt des Ventilschiebers angeordnet ist, und bei der eine Länge der zweiten Umgehungsöffnung, die in dem zweiten Endabschnitt des Ventilschiebers angeordnet ist, einen geringeren Querschnitt aufweist als eine Länge der in dem Verbindungsabschnitt angeordneten zweiten Umgehungsöffnung.
  17. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 12, bei der das zumindest weitgehende Sperren der ersten und zweiten Umgehungsöffnungen dadurch auftritt, dass sich die Öffnungsenden in den Endabschnitten des Ventilschiebers während der Betriebsstellungen des Ventilschiebers in einer an der Wand der Ventilbohrung anliegenden Stellung befinden.
  18. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher der erste Kanal bezüglich des zweiten und dritten Kanals in Längsrichtung zentriert ist.
  19. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher der Abstand zwischen dem Verbindungsabschnitt und der ersten Umgehungsöffnung an dem ersten Ende des Ventilschiebers gleich dem Durchmesser des zweiten Kanals ist.
  20. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 12, bei welcher der Abstand zwischen dem Verbindungsabschnitt und der zweiten Umgehungsöffnung an dem zweiten Ende des Ventilschiebers gleich dem Durchmesser des dritten Kanals ist.
  21. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 15, bei der die Bewegung des Ventilschiebers aus der Neutralstellung in die erste oder zweite Stellung den Energieverlust innerhalb des geschlossenen Kreislaufs reduziert.
  22. Hydraulische Ventilvorrichtung zum Steuern eines Fluidtransfers aus einer ersten und zweiten Einlassleitung zu einer Auslassleitung innerhalb eines geschlossenen Kreislaufs, wobei die Anordnung umfasst: einen Ventilkörper, der einen ersten Kanal für den Anschluss an die erste Einlassleitung, einen zweiten Kanal für den Anschluss an die zweite Einlassleitung, einen dritten Kanal für den Anschluss an die Auslassleitung und eine Ventilschieberbohrung, die mit der ersten Einlassleitung, der zweiten Einlassleitung und der Auslassleitung strömungsmäßig verbunden ist, definiert; einen Ventilschieber, der für einen abdichtenden Doppelhub innerhalb der Ventilschieberbohrung eingerichtet ist, mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt, einem Verbindungsabschnitt mit einer Querschnittsfläche, die kleiner ist als diejenige des ersten und zweiten Endabschnitts, einer ersten Umgehungsöffnung innerhalb des Ventilschiebers, die sich, ausgehend von dem ersten Endabschnitt, hin zu dem Verbindungsabschnitt erstreckt, und einer zweiten Umgehungsöffnung innerhalb des Ventilschiebers, die sich, ausgehend von dem zweiten Endabschnitt, hin zu dem Verbindungsabschnitt erstreckt, wobei der Ventilschieber sich aus einer Neutralstellung, in welcher der Ventilschieber innerhalb der Ventilschieberbohrung bezüglich der Auslassleitung in Längsrichtung zentriert ist, die auftritt, wenn die Fluiddruckkraft in der ersten und zweiten Einlassleitung im Wesentlichen übereinstimmt, in eine erste Stellung, die auftritt, wenn die Fluiddruckkräfte in der ersten Einlassleitung größer sind als die Fluiddruckkräfte in der zweiten Einlassleitung, oder in eine zweite Stellung, die auftritt, wenn die Fluiddruckkräfte in der ersten Einlassleitung geringer sind als die Fluiddruckkräfte in der zweiten Einlassleitung, bewegen lässt, wobei der Verbindungsabschnitt in jeder der Stellungen des Ventilschiebers mit mindestens einem Abschnitt des ersten Kanals strömungsmäßig verbunden ist, wobei: während sich der Ventilschieber in der Neutralstellung befindet, die erste Umgehungsöffnung mit der ersten Einlassleitung fluchtet, die zweite Umgehungsöffnung mit der zweiten Einlassleitung fluchtet und der Verbindungsabschnitt bezüglich der Auslassleitung zentriert ist; während sich der Ventilschieber in der ersten Stellung befindet, die erste und zweite Umgehungsöffnung zumindest weitgehend gesperrt sind und der Verbindungsabschnitt mit der zweiten Einlassleitung und der Auslassleitung strömungsmäßig verbunden ist; während sich der Ventilschieber in der zweiten Stellung befindet, die erste und zweite Umgehungsöffnung zumindest weitgehend gesperrt sind und der Verbindungsabschnitt mit der ersten Einlassleitung und der Auslassleitung strömungsmäßig verbunden ist; und Dämpfungseinrichtungen, die an beiden Enden des Ventilschiebers angeordnet sind, die dazu dienen, den Ventilschieber bezüglich der Auslassleitung in die Neutralstellung des Ventilschiebers zu zentrieren.
  23. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 22, bei der die ersten und zweiten Umgehungsöffnungen gleichzeitig mit der Ankunft des Ventilschiebers in einer der ersten und zweiten Stellungen zumindest weitgehend gesperrt werden, und die ersten und zweiten Umgehungsöffnungen mit der Ankunft des Ventilschiebers in der Neutralstellung gleichzeitig freigegeben werden.
  24. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 22, bei der die Dämpfungseinrichtungen Federn sind.
  25. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 22, bei der das zumindest weitgehende Sperren der ersten und zweiten Umgehungsöffnungen dadurch auftritt, dass sich die Öffnungsenden in den Endabschnitten des Ventilschiebers während der Betriebsstellungen des Ventilschiebers in einer an der Wand der Ventilbohrung anliegenden Stellung befinden.
  26. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 22, bei welcher der dritte Kanal bezüglich des ersten und zweiten Kanals in Längsrichtung zentriert ist.
  27. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 22, bei welcher der Abstand zwischen dem Verbindungsabschnitt und der ersten Umgehungsöffnung an dem ersten Ende des Ventilschiebers gleich dem Durchmesser des ersten Kanals ist.
  28. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 22, bei welcher der Abstand zwischen dem Verbindungsabschnitt und der zweiten Umgehungsöffnung an dem zweiten Ende des Ventilschiebers gleich dem Durchmesser des zweiten Kanals ist.
  29. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 22, bei der die Auslassleitung eine Auslassleitung ins Freie ist.
  30. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 22, bei der die erste und zweite Umgehungsöffnung eine Querschnittsfläche aufweisen können, die so groß ist wie diejenige der ersten und zweiten Einlassleitung.
  31. Hydraulische Ventilvorrichtung für den Einsatz in einem hydrostatischen Getriebe, die dazu dient, einen Transfer von Fluid zwischen einer ersten, einer zweiten und einer dritten Leitung innerhalb eines geschlossenen Kreislaufes zu steuern, bei dem zwei der ersten, zweiten, dritten Leitungen eine erste und zweite Druckleitung definieren und in Längsrichtung weitgehend in ähnlichen Abständen von der von den ersten, zweiten und dritten Leitungen verbleibenden Leitung angeordnet sind, wobei die verbleibende Leitung in Drehrichtung bezüglich der ersten und zweiten Druckleitung verschoben wird, und die Ventilvorrichtung umfasst: einen Ventilkörper, der einen ersten Kanal für einen Anschluss an die verbleibende Leitung, einen zweiten Kanal für einen Anschluss an eine der ersten und zweiten Druckleitungen und einen dritten Kanal für einen Anschluss an die von den ersten und zweiten Druckleitungen verbleibende Druckleitung, wobei der Ventilkörper ferner eine Ventilschieberbohrung aufweist, die strömungsmäßig mit den ersten, zweiten und dritten Leitungen verbunden ist, definiert; einen Ventilschieber, der für einen abdichtenden Doppelhub innerhalb der Ventilschieberbohrung eingerichtet ist, mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt, einem Verbindungsabschnitt mit einer Querschnittsfläche, die kleiner ist als die Querschnittsfläche des ersten und zweiten Endabschnitts, einer erste Umgehungsöffnung innerhalb des Ventilschiebers, die sich zwischen dem ersten Endabschnitt und dem Verbindungsabschnitt erstreckt, und einer zweiten Umgehungsöffnung innerhalb des Ventilschiebers, die sich zwischen dem zweiten Endabschnitt und dem Verbindungsabschnitt erstreckt, wobei der Ventilschieber sich aus einer Neutralstellung, in welcher der Ventilschieber innerhalb der Ventilschieberbohrung in Längsrichtung zentriert ist und in der die Fluiddruckkräfte in den ersten und zweiten Druckleitungen im Wesentlichen übereinstimmen, in eine erste Stellung, die auftritt, wenn die Druckkräfte in der ersten Druckleitung größer sind als die Druckkräfte in der zweiten Druckleitung, oder in eine zweite Stellung, die auftritt, wenn die Druckkräfte in der ersten Druckleitung geringer sind als die Druckkräfte in der zweiten Druckleitung, bewegen lässt, wobei der Verbindungsabschnitt in jeder der Stellungen des Ventilschiebers mit mindestens einem Abschnitt des ersten Kanals strömungsmäßig verbunden ist, wobei: während sich der Ventilschieber in der Neutralstellung befindet, die erste Umgehungsöffnung mit der ersten Druckleitung fluchtet, um eine strömungsmäßige Verbindung mit der verbleibenden Leitung herzustellen, und die zweite Umgehungsöffnung mit der zweiten Druckleitung fluchtet, um eine strömungsmäßige Verbindung mit der verbleibenden Leitung herzustellen; während sich der Ventilschieber in der ersten Stellung befindet, die erste und zweite Umgehungsöffnung zumindest weitgehend gesperrt sind und der Verbindungsabschnitt mit einer der ersten und zweiten Druckleitungen strömungsmäßig verbunden ist; während sich der Ventilschieber in der zweiten Stellung befindet, die erste und die zweite Umgehungsöffnung zumindest weitgehend gesperrt sind, und der Verbindungsabschnitt mit der anderen der ersten und zweiten Druckleitungen strömungsmäßig verbunden ist, und Dämpfungseinrichtungen, die an beiden Enden des Ventilschiebers angeordnet sind, die dazu dienen, den Ventilschieber bezüglich der verbleibenden Leitung in die Neutralstellung des Ventilschiebers zu zentrieren.
  32. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 31, bei der die Dämpfungseinrichtungen Federn sind.
  33. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 31, bei der das Volumen des Fluidtransfers, während sich der Ventilschieber in der Neutralstellung befindet, geringer ist als das Volumen des Fluidtransfers, während sich der Ventilschieber entweder in der ersten oder in der zweiten Stellung befindet.
  34. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 31, bei welcher der erste Kanal gleichmäßig von den zweiten und dritten Kanälen beabstandet ist.
  35. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 31, bei welcher die ersten und zweiten Umgehungsöffnungen gleichzeitig gesperrt sind, wenn der Ventilschieber entweder die erste oder die zweite Stellung erreicht und die ersten und zweiten Umgehungsöffnungen gleichzeitig geöffnet werden, wenn der Ventilschieber die Neutralstellung erreicht.
  36. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 31, bei der die erste Leitung eine Einlassleitung für den Fluidausstoß der Ladepumpe ist und die zweite und dritte Leitung Auslassleitungen sind.
  37. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 31, bei der die erste und zweite Umgehungsöffnung eine Querschnittsfläche aufweisen können, die so groß ist wie die Einlassleitung.
  38. Hydraulische Ventilvorrichtung nach Anspruch 31, bei der die erste und zweite Leitung Einlassleitungen sind und die dritte Leitung eine Auslassleitung ins Freie ist.
  39. Verfahren zum Vergrößern der Breite der Totzone eines hydrostatischen Getriebes in einer Neutralstellung des Betriebs, ohne die Leistung des hydrostatischen Getriebes in den von dem Neutralmodus abweichenden Betriebszuständen zu beeinträchtigen, bei der das hydrostatische Getriebe umfasst: eine Hauptpumpe mit veränderlicher Verdrängung; einen hydraulischen Motor; einen Hydraulikkreislauf, der zwischen der Hauptpumpe und dem Motor die geeignete strömungsmäßige Verbindung herstellt; eine Ladepumpe, die innerhalb des Kreislaufs betriebsmäßig verbunden ist und eine Auslassleitung aufweist; einen Ventilblock, der innerhalb des Kreislaufs betriebsmäßig verbunden ist und eine Einlassleitung aufweist, die in strömungsmäßiger Verbindung mit der Auslassleitung der Ladepumpe steht, und erste und zweite Auslassleitungen aufweist, die in strömungsmäßiger Verbindung mit dem Hydraulikkreislauf stehen; einen Ventilkörper mit einem mit der Einlassleitung in Verbindung stehenden ersten Kanal; einen mit der ersten Auslassleitung in Verbindung stehenden zweiten Kanal; einen mit der zweiten Auslassleitung in Verbindung stehenden dritten Kanal; eine Ventilschieberbohrung, die mit dem Einlass, mit der ersten Auslassleitung und der zweiten Auslassleitung strömungsmäßig verbunden ist; einen Ventilschieber, der in der Lage ist, sich abgedichtet in Längsrichtung innerhalb der Ventilschieberbohrung zu bewegen; mit einem ersten Endabschnitt, einem zweiten Endabschnitt und einem Verbindungsabschnitt mit einer Querschnittsfläche, die kleiner ist als jene des ersten und zweiten Abschnitts, und Dämpfungseinrichtungen, die dazu dienen, den Ventilschieber in einen neutralen Modus des Betriebes zu zentrieren, wobei zu dem Verfahren die Schritte gehören: a. Vorsehen einer ersten Umgehungsöffnung innerhalb des Ventilschiebers, die sich zwischen dem ersten Endabschnitt und dem Verbindungsabschnitt erstreckt; b. Vorsehen einer zweiten Umgehungsöffnung innerhalb des Ventilschiebers, die sich zwischen dem zweiten Endabschnitt und dem Verbindungsabschnitt erstreckt; c. Aufrechterhalten der strömungsmäßigen Verbindung des Verbindungsabschnitts mit dem ersten Kanal in jedem Zeitpunkt; d. Ermöglichen von im Wesentlichen übereinstimmenden Fluidströmen von dem ersten Kanal, über die erste und zweite Umgehungsöffnung, zu den ersten bzw. zweiten Auslasskanälen, in dem neutralen Modus des Betriebes, wenn die auf den ersten und zweiten Endabschnitt wirkenden Fluiddruckkräfte etwa gleich sind; Verschieben des Ventilschiebers aus dem neutralen Modus des Betriebes in nicht neutrale Betriebszustände, in denen die auf den ersten und zweiten Endabschnitt wirkenden Fluiddruckkräfte ungleich sind, um dadurch die Fluidströme über die erste und zweite Umgehungsöffnung zumindest weitgehend zu sperren und gleichzeitig Fluidströme von der Einlassleitung zu einem der ersten und zweiten Auslasskanäle zu erlauben.
  40. Verfahren nach Anspruch 39, bei dem das Schieben des Ventilschiebers während der nicht neutralen Betriebsart den Ventilschieber in eine erste Stellung bringt, in welcher der Druck in der ersten Auslassleitung größer ist als der Druck in der zweiten Auslassleitung und Fluid von der Einlassleitung zu der zweiten Auslassleitung strömt.
  41. Verfahren nach Anspruch 39, bei dem das Schieben des Ventilschiebers während der nicht neutralen Betriebsart den Ventilschieber in eine zweite Stellung bringt, in welcher der Druck in der ersten Auslassleitung geringer ist als der Druck in der zweiten Auslassleitung und Fluid von der Einlassleitung zu der ersten Auslassleitung strömt.
  42. Verfahren nach Anspruch 39, bei dem die Fluidströme von der Einlassleitung zu einem der ersten und zweiten Auslasskanäle Kavitation innerhalb des Hydraulikkreislaufs verhindern.
DE2003131429 2002-07-12 2003-07-10 Hydraulische Vorrichtungen zum gleichmäßigen Betreiben eines hydrostatischen Getriebes Withdrawn DE10331429A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US39586502P 2002-07-12 2002-07-12
US60/395865 2002-07-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10331429A1 true DE10331429A1 (de) 2004-01-22

Family

ID=29780536

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2003131429 Withdrawn DE10331429A1 (de) 2002-07-12 2003-07-10 Hydraulische Vorrichtungen zum gleichmäßigen Betreiben eines hydrostatischen Getriebes

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6837047B2 (de)
DE (1) DE10331429A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004029409A1 (de) * 2004-06-18 2006-01-05 Jungheinrich Ag Druckmittelbetätigte Stelleinrichtung, insbesondere für eine Fahrzeuglenkvorrichtung

Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10207076A1 (de) * 2002-02-20 2003-08-28 Zahnradfabrik Friedrichshafen Ölversorgungseinrichtung
JP4105557B2 (ja) * 2003-01-30 2008-06-25 株式会社 神崎高級工機製作所 油圧式無段変速装置
US6955045B2 (en) * 2003-02-19 2005-10-18 Magic Circle Corporation Oil pump system
FR2873175B1 (fr) * 2004-07-16 2006-10-20 Poclain Hydraulics Ind Soc Par Circuit hydraulique comprenant un selecteur multifonction
US7430860B2 (en) * 2004-09-28 2008-10-07 Parker-Hannifin Corporation Hydrostatic transmission circuit
US7430861B2 (en) * 2006-08-24 2008-10-07 Deere & Company Shift controlled bypass orifice for hydrostatic transmission
CN102042426B (zh) * 2009-10-26 2013-06-12 怀特(中国)驱动产品有限公司 闭合式液压回路的旁通阀/冲洗阀和液压组件
US20120180874A1 (en) * 2011-01-13 2012-07-19 Robert Ray Mellette Device and method to prevent improper fluid mixing ratios in two component materials
WO2013112109A1 (en) 2012-01-23 2013-08-01 Demi̇rer Teknoloji̇k Si̇stemler Sanayi̇ Ve Ti̇caret Li̇mi̇ted Şi̇rketi̇ Energy efficient hydrostatic transmission circuit for an asymmetric actuator utilizing a single 4 - quadrant pump
ITUD20120182A1 (it) * 2012-10-29 2014-04-30 Pmp Pro Mec S P A "valvola a spola per circuito di comando di motore di veicolo"
CN103047203B (zh) * 2013-01-05 2015-09-09 三一重工股份有限公司 一种液压驱动系统及工程机械
DE102014221594B4 (de) * 2014-10-23 2020-03-19 Danfoss Power Solutions Gmbh & Co. Ohg Hydrostatisches Bremskonzept
FR3033529B1 (fr) * 2015-03-13 2018-05-18 Poclain Hydraulics Industrie Dispositif d'assistance hydraulique sur vehicule et procede de mise a vide d'un tel dispositif
EP3448143A4 (de) 2016-04-26 2020-04-01 Vermeer Manufacturing Company System zur steuerung einer bremse in einem hydraulikhilfssystem
US10578221B2 (en) * 2016-10-11 2020-03-03 Precision Planting Llc Flow divider
CN108691828B (zh) * 2017-04-07 2020-10-30 丹佛斯动力系统公司 用于维持最小低侧压力的液压系统或闭路液压系统
US10577080B2 (en) * 2017-08-23 2020-03-03 Hamilton Sundstrand Corporation Dual valve systems for actuator control
JP6446103B1 (ja) * 2017-08-25 2018-12-26 川崎重工業株式会社 液圧駆動ユニット
JP6931308B2 (ja) * 2017-09-26 2021-09-01 川崎重工業株式会社 揺れ戻し防止装置
US11920677B2 (en) 2022-02-01 2024-03-05 Caterpillar Inc. Cooling scheme for hydrostatic transmission

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1967383A (en) * 1930-05-26 1934-07-24 Bendix Brake Co Fluid pressure apparatus
US2961829A (en) * 1959-10-15 1960-11-29 New York Air Brake Co Hydraulic transmission
GB1051690A (de) * 1963-08-19
CH454562A (de) * 1967-05-02 1968-04-15 Von Roll Ag Spüleinrichtung für reversierbare hydrostatische Getriebe
US3507298A (en) * 1968-04-25 1970-04-21 Clark Equipment Co Dual relief and pressure regulating valve assembly
US3583157A (en) * 1969-10-06 1971-06-08 Abex Corp Hydrostatic transmission
US3740950A (en) * 1971-09-14 1973-06-26 Sundstrand Corp Hydrostatic transmission with acceleration control
DE2231421C3 (de) * 1972-06-27 1981-04-23 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Hydrostatisches Getriebe
US3924650A (en) * 1974-06-20 1975-12-09 Case Co J I Fluid flow divider valve
US4040439A (en) * 1976-03-29 1977-08-09 Eaton Corporation Cushion valve arrangement
IT1160859B (it) * 1977-10-17 1987-03-11 Cam Gears Ltd Gruppo valvole ripartitore di flusso particolarmente per servosterzi
DE3934641A1 (de) * 1989-10-17 1991-04-25 Liebherr Werk Bischofshofen Hydraulische schaltung zur begrenzung des drehmoments eines hydrostatischen hydromotors
JP3497947B2 (ja) * 1996-06-11 2004-02-16 日立建機株式会社 油圧駆動装置
JPH10220405A (ja) * 1997-02-07 1998-08-21 Teijin Seiki Co Ltd リリーフ機構およびリリーフ機構付き流体回路
DE69911674T2 (de) * 1998-03-11 2004-07-01 Poclain Hydraulics Industrie Ventileinrichtung für einen hydraulischen Motor zum Antreiben einer Masse grossens Trägheitsvermögens
US6698197B1 (en) * 2002-11-26 2004-03-02 Eaton Corporation Hydraulically actuated by-pass valve

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102004029409A1 (de) * 2004-06-18 2006-01-05 Jungheinrich Ag Druckmittelbetätigte Stelleinrichtung, insbesondere für eine Fahrzeuglenkvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
US20040006981A1 (en) 2004-01-15
US6837047B2 (en) 2005-01-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10331429A1 (de) Hydraulische Vorrichtungen zum gleichmäßigen Betreiben eines hydrostatischen Getriebes
WO2016083592A1 (de) Verbrennungskraftmaschine mit verstellbarem verdichtungsverhältnis und pleuel für eine derartige verbrennungskraftmaschine
DE3022918A1 (de) Druck-uebersteuer-steuervorrichtung
DE19823619A1 (de) Einrichtung zur relativen Drehlagenänderung einer Welle zum Antriebsrad
DE1453428A1 (de) Steuervorrichtung fuer hydraulische Pumpen oder Motoren
EP2905434B1 (de) Schwenkmotornockenwellenversteller mit einem hydraulikventil
DE1947641B2 (de) Als Pumpe oder Motor ausgebildete Maschine veränderlicher Verdrängung
DE2134994C3 (de) Zweistufige parallel- und außenachsige Rotationskolbenmaschine für elastische Arbeitsmedien
DE4001070A1 (de) Hydraulische kraftuebertragungs-verbindungsanordnung
DE102015213936A1 (de) Spüleinrichtung für hydrostatische Vorrichtung
DE4224973C2 (de) Fluidversorgungssystem mit Druckbegrenzung
DE3516747C2 (de) Steuereinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe
DE10209805A1 (de) Elektronische Bohrungsdruckoptimierungseinrichtung
DE60125463T2 (de) Wechselventil mit verbesserten Schalteigenschaften
DE102007004130A1 (de) Taumelscheiben-Verstellkompressor
DE3810099C2 (de)
DE102019103998A1 (de) Pleuel einer Verbrennungskraftmaschine zur Änderung des Verdichtungsverhältnisses
DE3904945C2 (de)
DE102007039302A1 (de) Hydraulisches System
DE2112382C3 (de) Stufenlos einstellbares hydrostatisches Getriebe
DE3345267A1 (de) Kuehlkompressor mit variabler speisung
DE2504562C3 (de) Hydrostatische Axialkolbenpumpe
DE3904944A1 (de) Leistungsuebertragungssystem
DE102015226437A1 (de) Hydrostatische Axialkolbenmaschine mit verstellbarem Hubvolumen
DE19804374B4 (de) Axialkolbenmaschine mit Mitteldrucköffnung

Legal Events

Date Code Title Description
8141 Disposal/no request for examination