(19) |
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(11) |
EP 0 534 067 B1 |
(12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
(45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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22.10.1997 Patentblatt 1997/43 |
(22) |
Anmeldetag: 29.06.1992 |
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(54) |
Hydrostatische Maschine mit Leckölabführung
Hydrostatic machine with drainage for leaking oil
Machine hydrostatique avec drainage d'huile de fuite
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(84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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DE FR GB IT SE |
(30) |
Priorität: |
28.08.1991 DE 4128615
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(43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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31.03.1993 Patentblatt 1993/13 |
(73) |
Patentinhaber: BRUENINGHAUS HYDROMATIK GMBH |
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89275 Elchingen (DE) |
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(72) |
Erfinder: |
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- Rückgauer, Norbert
W-7901 Hüttisheim (DE)
- Hörmann, Werner
W-7918 Illertissen (DE)
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(74) |
Vertreter: Körber, Wolfhart, Dr.rer.nat. et al |
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Patentanwälte
Mitscherlich & Partner,
Postfach 33 06 09 80066 München 80066 München (DE) |
(56) |
Entgegenhaltungen: :
US-A- 2 452 704
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US-A- 3 886 742
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Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Maschine, insbesondere Axialkolbenmaschine,
mit einem Gehäuse, dessen Innenraum ein Triebwerk aufnimmt und einen Lecköl aufnehmenden
Leckölraum umfaßt, der über einen Leckölanschluß mit dem Tank verbunden ist, wobei
zwischen dem Leckölanschluß und dem Tank eine Pumpeinrichtung zum Absaugen von Lecköl
aus dem Leckölraum angeordnet ist.
[0002] Bei hydrostatischen Maschinen, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 29 31 641 und
der DE-PS 36 38 890 bekannt sind, ist die im Betrieb auftretende innere Leckage dafür
verantwortlich, daß der Leckölraum ständig mit Lecköl gefüllt ist das über eine mit
dem Leckölanschluß verbundene Leckölleitung zum Tank hin abgeführt wird. Aufgrund
der Strömungswiderstände in dieser Leckölleitung steht das Lecköl im Leckölraum unter
Überdruck, so daß die sich in ihm drehenden Triebwerksteile entsprechend hohe Planschverluste
hervorrufen.
[0003] Diese Planschverluste werden mit einer aus der US-A 2,452,704 bekannten Maschine
vermieden, denn bei dieser Maschine ist in der vom Leckölanschluß zum Tank führenden
Leitung eine Pumpeinrichtung angeordnet, die den Leckölraum durch Abpumpen des gesamten
Lecköls ölfrei hält.
[0004] Die Pumpeinrichtung der bekannten hydrostatischen Maschine ist jedoch starr mit der
Antriebswelle dieser Maschine verbunden. Damit ist die Leckölabsaugepumpe beim Betrieb
der ihr zugeordneten hydrostatischen Maschine ebenfalls ständig in Betrieb, wobei
ihre Drehzahl linear von der Drehzahl der zugeordneten hydrostatischen Maschine abhängt.
Die Leckölabsaugepumpe wird somit von der Maschine kontinuierlich mitbetrieben, obwohl
ein Absaugen des Lecköls nur dann erforderlich ist, wenn die hydrostatische Maschine
eine derart große Drehzahl erreicht, daß die durch das Eintauchen der Triebwerksteile
in das Lecköl hervorgerufenen Planschverluste nicht mehr vernachlässigbar sind. Dies
führt zu unnötigen Energieverlusten, da die für das Absaugen des Lecköls notwendige
Pumpleistung auch im niedrigen Drehzahlbereich, bei dem nennenswerte Planschverluste
nicht auftreten, der Ausgangsleistung der hydrostatischen Maschine verlorengeht. Hinzu
kommt andererseits, daß unterhalb dieser kritischen Drehzahl das Eintauchen der Triebwerksteile
in das Lecköl durchaus vorteilhaft sein kann, weil dadurch eine verbesserte Schmierung
der Triebwerksteile erzielbar ist.
[0005] Ausgehend von der US-A 2,452,704 liegt daher der vorliegenden Erfindung die Aufgabe
zugrunde, den Wirkungsgrad bei der Leckölabsaugung an einer hydrostatischen Maschine
zu verbessern.
[0006] Diese Aufgabe wird gelöst durch einen an der Welle der hydrostatischen Maschine angeordneten
Drehzahlsensor, der auf diejenige Drehzahl des Hydromotors eingestellt ist, bei der
Planschverluste durch seine im Lecköl drehenden Triebwerksteile nicht mehr vernachlässigbar
sind, und ein mit dem Drehzahlsensor verbundenes Ventil, das in eine Arbeitsstellung
schaltet, sobald die hydrostatische Maschine die eingestellte Drehzahl erreicht, so
daß die Pumpeinrichtung das Lecköl aus dem Leckölraum absaugt.
[0007] Die hierbei zur Erzeugung eines Steuersignals vorgesehene kritische Drehzahl des
Hydromotors ist im Einzelfall empirisch zu ermitteln. Unterhalb dieser kritischen
Drehzahl spielen die Planschverluste der im Lecköl drehenden Triebwerksteile eine
untergeordnete Rolle, so daß der für das Absaugen des Lecköls aufzubringenden Mehrarbeit
keine entsprechende Verringerung der Planschverluste gegenüberstehen würde. Der Wirkungsgrad
der hydrostatischen Maschine wird daher verbessert, wenn das Absaugen des Lecköls
erst in einem Drehzahlbereich einsetzt, in welchem die Planschverluste einen nachweisbaren
Einfluß auf die Dynamik der hydrostatischen Maschine haben. Im unterkritischen Drehzahlbereich
können dagegen die in das Lecköl eintauchenden Triebwerksteile die Schmierung des
Drehwerks verbessern.
[0008] Die erfindungsgemäße Pumpeinrichtung kann entweder eine Strahlpumpe oder eine Verdrängungspumpe
umfassen.
[0009] Bei Verwendung einer Strahlpumpe ist es vorteilhaft, deren Treibmittelanschluß mit
einer Treibmittelquelle zu verbinden, die einen mit dem Volumenstrom der hydrostatischen
Maschine korrespondierenden Volumenstrom erzeugt. Dies ist in einer bevorzugten Ausführung
eine der hydrostatischen Maschine zugeordnete Hilfspumpe.
[0010] Bei hydrostatischen Maschinen, deren Lager für das Triebwerk nicht ausreichend mit
Schmieröl versorgt werden, beispielsweise aufgrund ihrer Anordnung unterhalb des Leckölniveaus,
ist ferner ein Spülölanschluß günstig, der über ein Kanalsystem zu Lagern für das
Triebwerk zwecks deren Schmierölversorgung führt und mit einer Ventileinrichtung verbunden
ist, die zwei Schaltstellungen zum Ein- und Abschalten der Spülölzuführung zur hydrostatischen
Maschine aufweist.
[0011] Dabei ist es von Vorteil, die Ventileinrichtung zur Betätigung der Wasserstrahlpumpe
und die Ventileinrichtung zur Freigabe des Spülölanschlusses mit ihren Funktionen
in einem 2-Wegeventil zusammenzufassen, welches zwischen der Treibmittelquelle für
die Strahlpumpe sowie dem Spülölanschluß der hydrostatischen Maschine angeordnet ist.
Auf diese Weise werden sowohl die Leckölabsaugung als auch die Spülölzuführung zur
hydrostatischen Maschine gleichzeitig eingeschaltet bzw. abgeschaltet.
[0012] Bei Verwendung einer Verdrängungspumpe umfaßt die Pumpeinrichtung vorteilhafterweise
eine Ventileinrichtung, die als ein in einer den Leckölanschluß der hydrostatischen
Maschine mit dem Tank verbindenden Leckölleitung angeordnetes 3-Wegeventil ausgebildet
ist, welches die Leckölleitung in der einen Schaltstellung an den Sauganschluß der
Verdrängungspumpe und in der anderen Schaltstellung an den Tank anschließt.
[0013] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung umfaßt die Pumpeinrichtung ein drosselndes
Steuerventil zur Steuerung des von der als Konstantpumpe ausgebildeten und mit konstanter
Drehzahl angetriebenen Verdrängungspumpe erzeugten Volumenstroms in Abhängigkeit von
einem Steuerparameter. In gleicher Weise kann ein mit einem Spülanschluß der hydrostatischen
Maschine verbundenes drosselndes Steuerventil zur Steuerung der Spülölzuführung zur
hydrostatischen Maschine in Abhängigkeit von einem Steuerparameter vorgesehen sein.
[0014] Zur Vermeidung eines Unterdrucks im Leckölraum ist es günstig, in der hydrostatischen
Maschine eine Entlüftungsanordnung vorzusehen.
[0015] Nachstehend werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf
die Zeichnung beschrieben. Es zeigt:
- Figur 1
- ein Schaltschema eines hydrostatischen Getriebes, das einen Hydromotor mit Leckölabführung
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung und zusätzlicher Spülölzuführung
umfaßt,
- Figur 2
- ein Schaltschema eines hydrostatischen Getriebes, das einen Hydromotor mit Leckölabführung
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfaßt,
- Figur 3
- ein Schaltschema des hydrostatischen Getriebes nach Figur 2 mit abgewandelter Leckölabführung
und zusätzlicher Spülölzuführung zum Hydromotor,
- Figur 4
- einen Axialschnitt des Hydromotors nach den Figuren 1 bis 3 gemäß einer ersten Ausgestaltung
in schematischer Darstellung, und
- Figur 5
- einen Axialschnitt des Hydromotors nach den Figuren 1 bis 3 gemäß einer zweiten Ausgestaltung
in schematischer Darstellung.
[0016] Das in der Zeichnung dargestellte hydrostatische Getriebe umfaßt eine von einem nicht
gezeigten Dieselmotor angetriebene Hydropumpe 1 in Axialkolbenbauweise mit zwei Förderrichtungen
und veränderlichem Fördervolumen, einen Hydromotor in Axialkolbenbauweise mit zwei
Stromrichtungen und konstantem Schluckvolumen, eine mit der Hydropumpe 1 mechanisch
verbundene Hilfspumpe 2 in Axialkolbenbauweise mit einer Stromrichtung und konstantem
Fördervolumen sowie die erfindungsgemäße Steuerung der Leckölabführung.
[0017] Die Hydropumpe 1 und der Hydromotor sind in geschlossenem Kreislauf über zwei Arbeitsdruckleitungen
3, 4 miteinander verbunden. Eine Leitung 5 mit zwei Rückschlagventilen 6 verbindet
beide Arbeitsdruckleitungen 3, 4. Die Hilfspumpe 2 ist über eine Leitung 7 und einen
Filter 8 an den Tank 9 angeschlossen. Sie dient als Speisepumpe und ist über eine
Speiseleitung 10 mit der Leitung 5 verbunden, in die sie zwischen beiden Rückschlagventilen
6 einmündet. Beide Rückschlagventile 6 sperren in Richtung dieser Einmündung. Ein
Druckbegrenzungsventil 11 ist zur Absicherung des maximalen Speisedrucks an die Speiseleitung
10 angeschlossen und führt über eine Entlastungsleitung 12 zum Tank 9. Ein Leckölanschluß
der Hydropumpe 1 ist über eine Leitung 13 an die Entlastungsleitung 12 angeschlossen.
[0018] Der Hydromotor ist in den Figuren 4 und 5 in zwei unterschiedlichen Ausgestaltungen
gezeigt und umfaßt je ein zylindrisches Gehäuse 14, in dessen Innenraum ein Triebwerk
mit Hilfe von Lagern 15 drehbar gelagert ist.
[0019] Der in Figur 4 dargestellte, mit dem Bezugszeichen 16 bezeichnete Hydromotor ist
ein Schrägscheibenmotor herkömmlicher Konstruktion, dessen Schrägscheibe 17 mit dem
Gehäuse 14 im Bereich seiner einen Stirnwand drehfest verbunden ist und dessen Triebwerk
eine mit Hilfe der Lager 15 in der Schrägscheibe 17 und der gegenüberliegenden Gehäuse-Stirnwand
drehbar gelagerte Triebwelle 18, einen drehfest auf dieser angeordneten Zylinderblock
19 mit in entsprechenden Axialbohrungen 20 hin und herbewegbaren Kolben 21 sowie Gleitschuhe
22 umfaßt, über die sich die Kolben 21 an der Schrägscheibe 17 abstützen. Die Lager
15 sind zwecks Schmierölversorgung über ein Kanalsystem 23 mit einem Spülölanschluß
24 in der Zylinderwand des Gehäuses 14 verbunden.
[0020] Der in Figur 5 gezeigte, mit dem Bezugszeichen 25 bezeichnete Hydromotor ist als
Schrägachsenmotor von herkömmlicher Konstruktion ausgebildet, der sich prinzipiell
vom Hydromotor 16 nach Figur 5 dadurch unterscheidet, daß sein Triebwerk zusätzlich
zum Zylinderblock 19 mit den Kolben 21 und zu der mittels der Lager 15 an der Gehäuse-Zylinderwand
drehbar gelagerten Triebwelle 18 die Schrägscheibe 17 umfaßt, die als Triebwellenflansch
ausgebildet ist und an der sich der Zylinderblock 19 mit seinen Kolben 21 und außerdem
mit einem in ihm drehfest angeordneten Mittelzapfen 26 direkt, das heißt ohne Zwischenschaltung
von Gleitschuhen, abstützt. Ein Kanal 23, der an einer einer Steuerlinse 27 zugewandten
Steuerfläche des Zylinderblocks 19 ausmündet, verläuft durch den Mittelzapfen 26 und
versorgt über Abzweigungen die einzelnen Lager 15 zwecks Schmierung mit Drucköl aus
dem internen Ölkreislauf des Hydromotors.
[0021] Der vom jeweiligen Triebwerk nicht ausgefüllte Teil des Gehäuse-Innenraums dient
als Leckölraum 29 zur Aufnahme des bei Betrieb des jeweiligen Hydromotors 16 bzw.
25 anfallenden Lecköls. Der Leckölraum 29 ist über einen Leckölanschluß 30 und eine
weiterführende Leckölleitung 31 mit dem Tank 9 verbunden. Beide Hydromotoren 16, 25
sind für den horizontalen Einbau vorgesehen; der Leckölanschluß 30 ist in der Gehäuse-Zylinderwand
an deren tiefster Stelle ausgebildet. An der in eingebauter Lage höchsten Stelle weist
das Gehäuse 14 einen Entlüftungsanschluß auf (nur in den Figuren 1 bis 3 schematisch
dargestellt), der über eine Entlüftungsleitung 32 bis zu einem in nicht gezeigter
Weise betätigbaren Entlüftungsventil 33 führt.
[0022] Das hydrostatische Getriebe nach Figur 1 umfaßt den in Figur 4 dargestellten Hydromotor
16 und eine Strahlpumpe 34 von herkömmlicher Konstruktion mit einem Gehäuse, in welchem
eine Düse 35 und ein auf diese ausgerichteter Diffusor 36 angeordnet sind. Das Gehäuse
ist mit einem auf die Düse 35 ausgerichteten Treibmittelanschluß, einem auf den Diffusor
36 ausgerichteten Druckmittelanschluß und einem in den Raum zwischen Düse 35 und Diffusor
36 einmündenden Sauganschluß versehen. Letzterer ist über einen ersten Leitungsabschnitt
37 der Leckölleitung 31 mit dem Leckölanschluß 30 des Hydromotors 16 verbunden. Ein
zweiter Leitungsabschnitt 38 der Leckölleitung 31 verbindet den Druckanschluß der
Strahlpumpe 34 mit dem Tank 9. Eine Treibmittelleitung 39 führt vom Treibmittelanschluß
der Strahlpumpe 34 zu einem 2/2-Wegeventil 43, welches zum Ein- bzw. Ausschalten der
Strahlpumpe dient. Als Treibmittelquelle wird im hier dargestellten Ausführungsbeispiel
die Hilfspumpe 2 verwendet. In einer anderen, hier nicht gezeigten Version kann auch
die Hydropumpe 1 als Treibmittelquelle eingesetzt werden. Das Wegeventil 43 ist durch
eine Feder 46 in der in Figur 1 gezeigten Ruhestellung gehalten, in der beide Anschlüsse
gesperrt sind. Es wird durch elektromagnetische Betätigung in die Arbeitsstellung
überführt, in der beide Anschlüsse miteinander verbunden sind. Die Ansteuerung seines
Elektromagneten erfolgt über eine Signalleitung 47 mittels eines elektrischen Signals,
das von einem an der Abtriebswelle des Hydromotors 16 angeordneten Drehzahlsensor
48 erzeugt wird. Dieser Drehzahlsensor 48 wird so eingestellt, daß das Wegeventil
43 bei Erreichen einer kritischen Drehzahl des Hydromotors, bei der die Planschverluste
im Hydromotor 16 nicht mehr vernachlässigbar sind, in die Arbeitsstellung schaltet,
so daß Treibmittel aus der Speiseleitung 10 der Strahlpumpe 34 zugeführt wird.
[0023] In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist der Ausgang der 2/2-Wegeventils 43 außerdem
über eine mit einer Drossel 45 versehene Spülölleitung 44 mit dem Spülölanschluß24
des Hydromotors 16 verbunden. Bei Erreichen der vorstehend erwähnten kritischen Drehzahl
wird somit nicht nur Lecköl abgesaugt sondern auch Drucköl aus der Speiseleitung 10
abgezweigt und den Lagern 15 zwecks Aufrechterhaltung ausreichender Schmierölversorgung
zugeführt. Falls die beiden für die Leckölabsaugung bzw. für die Schmierölversorgung
kritischen Drehzahlen nicht identisch sind, kann natürlich die Spülölzuführung auch
durch ein eigenes Wegeventil eingeschaltet werden.
[0024] Das hydrostatische Getriebe nach Figur 2 weist abgesehen von den nachstehend beschriebenen
Unterschieden, insbesondere hinsichtlich der Pumpeinrichtung, den gleichen Aufbau
wie dasjenige nach Figur 1 auf. Die Pumpeinrichtung umfaßt hier eine von einem Antriebsmotor
49 mit konstanter Drehzahl angetriebene Verdrängungspumpe 50, zum Beispiel in Axialkolbenbauweise
mit einer Förderrichtung und konstantem Fördervolumen, und ein 3/2-Wegeventil 51,
das zwischen dieser Verdrängungspumpe 50 und dem hier verwendeten Hydromotor 25 angeordnet
ist. Ein erster Anschluß dieses Wegeventils 51 führt über den ersten Leitungsabschnitt
37 der Leckölleitung 31 zum Leckölanschluß 30 des Hydromotors 25. Ein zweiter Anschluß
ist über ein Leitungsstück 52 mit dem Sauganschluß der Verdrängungspumpe 50 verbunden,
deren Druckanschluß über den zweiten Leitungsabschnitt 38 der Leckölleitung 31 zum
Tank 9 führt. Eine die Verdrängungspumpe 50 umgehende Bypass-Leitung 53 verbindet
den dritten Anschluß des 3/2-Wegeventils 51 mit dem zweiten Leitungsabschnitt 38 der
Leckölleitung 31. Das 3/2-Wegeventil 51 ist durch eine Feder 54 in der in Figur2 gezeigten
Ruhestellung gehalten, in der der Anschluß zur Verdrängungspumpe 50 gesperrt und die
beiden verbleibenden Anschlüsse miteinander verbunden sind. Es wird durch elektromagnetische
Betätigung in die Arbeitsstellung überführt, in der der Anschluß zur Bypass-Leitung
53 gesperrt ist und die beiden verbleibenden Anschlüsse miteinander verbunden sind.
Die Ansteuerung des Elektromagneten erfolgt in der gleichen, in Verbindung mit Figur
1 bereits beschriebenen Weise über eine Signalleitung 55, die an den an der Abtriebswelle
des Hydromotors 25 angeordneten Drehzahlsensor 48 angeschlossen ist.
[0025] Die Funktion der als Verdrängungspumpe 50 ausgebildeten Pumpeinrichtung gemäß der
Erfindung ist wie folgt:
Der Drehzahlsensor 48 wird auf diejenige Drehzahl des Hydromotors 25 eingestellt,
bei der die Planschverluste durch seine im Lecköl drehenden Triebwerksteile 17, 18,
19, 21 nicht mehr vernachlässigbar sind. Unterhalb dieser eingestellten Drehzahl befindet
sich das 3/2-Wegeventil 51 in seiner Ruhestellung, so daß der Leckölraum 29 des Hydromotors
25 über die Bypass-Leitung 53 zum Tank 9 hin entlastet wird. Sobald der von der Hydropumpe
1 angetriebene Hydromotor 25 die eingestellte Drehzahl erreicht, gibt der Drehzahlsensor
48 ein elektrisches Signal ab und schaltet das 3/2-Wegeventil 51 in die Arbeitsstellung,
so daß die durch den Antriebsmotor 49 mit konstanter Drehzahl angetriebene Verdrängungspumpe
50 das Lecköl aus dem Leckölraum 29 absaugt. Dabei ist die Förderkapazität der Verdrängungspumpe
50 so ausgelegt, daß sich auch bei höchster Drehzahl des Hydromotors 25 ein Leckölniveau
im Leckölraum 29 unterhalb der sich drehenden Triebwerksteile 17, 18, 19, 21 einstellt
und auf diese Weise über den gesamten Betriebsbereich des Hydromotors 25 Planschverluste
vermieden werden. Die Schmierölversorgung der Lager 15 ist bei dem hier verwendeten
Hydromotor 16 dadurch sichergestellt, daß Drucköl aus dem internen Ölkreislauf nach
Schmierung der Lager 15 in den Leckölraum 29 abströmt und als Teil des Lecköls abgesaugt
wird.
[0026] Das hydrostatische Getriebe nach Figur 3 unterscheidet sich bei ansonsten gleicher
Bauweise von demjenigen nach Figur 2 dadurch, daß statt des Hydromotors 25 der Hydromotor
16 und das in der Spülölleitung 44 angeordnete, über die Signalleitung 47 an den Drehzahlsensor
48 angeschlossene 2/2-Wegeventil 43 gemäß Figur 1 verwendet werden und das 3/2-Wegeventil
in der Leckölleitung 31 als drosselndes Steuerventil 56 mit Zwischenstellungen ausgebildet
ist. Der Drehzahlsensor 48 ist, wie bereits in Verbindung mit Figur 1 beschrieben,
auf die kritische, den Beginn mangelnder Schmierölversorgung der Lager 15 hervorrufenden
Drehzahl des Hydromotors 16 eingestellt. Bei Erreichen dieser Drehzahl wird das 2/2-Wegeventil
43 in die Arbeitsstellung geschaltet und somit die Spülölzuführung zum Hydromotor
16 zwecks Schmierölversorgung der Lager 15 in Gang gesetzt. Gleichzeitig beginnt das
Steuerventil 56 zu öffnen, so daß die Verdrängungspumpe 50 einen dem dabei eingestellten
Steuerventil-Öffnungsquerschnitt proportionalen Leckölstrom aus dem Leckölraum 29
des Hydromotors 16 absaugt. Mit zunehmender Drehzahl des Hydromotors 16 vergrößert
sich der Öffnungsquerschnitt des Steuerventils 56 und damit der abgesaugte Leckölstrom.
Das Steuerventil 56 ist so ausgelegt, daß über den gesamten Drehzahlbereich des Hydromotors
16 ein etwa gleiches Leckölniveau im Leckölraum 29 unterhalb der sich drehenden Triebwerksteile
18, 19, 21, 22 aufrechterhalten wird. Falls bei der kritischen Drehzahl des Hydromotors
16, auf die der Drehzahlsensor 48 eingestellt ist, bereits nicht mehr vernachlässigbare
Planschverluste im Hydromotor 16 auftreten, kann das Steuerventil 56 durch einen zweiten,
auf die zur Vermeidung der Planschverluste erforderliche niedrigere Drehzahl eingestellten
Drehzahlsensor gesteuert werden.
[0027] Anstelle der Hydromotoren 16, 25 mit konstantem Fördervolumen können selbstverständlich
auch Verstellmotoren verwendet werden. Auch die Verdrängungspumpe 50 kann entweder
eine mit konstanter oder auch veränderlicher Drehzahl angetriebene Verstellpumpe sein,
die durch Veränderung der Drehzahl oder des Fördervolumens eine direkte Steuerung
des Leckölstroms ohne Steuerventil 56 ermöglicht. Statt des Druck/Spannungs-Wandlers
54 kann auch ein Volumenstrom/Spannungswandler eingesetzt werden. Das 2-Wegeventil
43 bzw. 57 und/oder das 3-Wegeventil 51 bzw. 56 können so ausgebildet sein bzw. angesteuert
werden, daß sie unabhängig von den Steuerparametern bei Bedarf die Leckölabsaugung
und gegebenenfalls die Spülölzuführung einschalten bzw. unterbrechen. Auch die Hydropumpe
1 kann an die Pumpeinrichtung für den Hydromotor oder an eine separate Pumpeinrichtung
zum Absaugen des Lecköls angeschlossen sein.
1. Hydrostatische Maschine, insbesondere Axialkolbenmaschine, mit einem Gehäuse (14),
dessen Innenraum ein Triebwerk (18 bis 22; 17 bis 20, 26) aufnimmt und einen Lecköl
aufnehmenden Leckölraum (29) umfaßt, der über einen Leckölanschluß (30) mit dem Tank
(9) verbunden ist, wobei zwischen dem Leckölanschluß (30) und dem Tank (9) eine Pumpeinrichtung
(34, 50) zum Absaugen von Lecköl aus dem Leckölraum (29) angeordnet ist, gekennzeichnet durch einen an der Welle der hydrostatischen Maschine (16, 25) angeordneten Drehzahlsensor
(48), der auf diejenige Drehzahl des Hydromotors (16, 25) eingestellt ist, bei der
Planschverluste durch seine im Lecköl drehenden Triebwerksteile (17, 18, 19, 21) nicht
mehr vernachlässigbar sind und ein mit dem Drehzahlsensor (48) verbundenes Ventil
(43, 51), das in eine Arbeitsstellung schaltet, sobald die hydrostatische Maschine
(16, 25) die eingestellte Drehzahl erreicht, so daß die Pumpeinrichtung (34, 50) das
Lecköl aus dem Leckölraum (29) absaugt.
2. Hydrostatische Maschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung eine Strahlpumpe (34) umfaßt.
3. Hydrostatische Maschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Treibmittelanschluß der Strahlpumpe (34) mit einer Treibmittelquelle (1,
2) verbunden ist, die einen mit dem Volumenstrom der hydrostatischen Maschine (16,
25) korrespondierenden Volumenstrom erzeugt.
4. Hydrostatische Maschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Treibmittelanschluß der Strahlpumpe (34) mit einer der hydrostatischen Maschine
(16) zugeordneten Hilfspumpe (2) verbunden ist. (Figur 1)
5. Hydrostatische Maschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Spülölanschluß (24), der über ein Kanalsystem (23) zu Lagern (15) für das Triebwerk
(18, 19, 21, 22) zwecks deren Schmierölversorgung führt und mit einer Ventileinrichtung
(43) verbunden ist, die zwei Schaltstellungen zum Ein- und Abschalten der Spülölzuführung
zur hydrostatischen Maschine (16) aufweist. (Figuren 1, 3)
6. Hydrostatische Maschine nach Anspruch 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventileinrichtung zur Betätigung der Wasserstrahlpumpe (34) und die Ventileinrichtung
zur Freigabe des Spülölanschlusses (24) mit ihren Funktionen in einem 2-Wegeventil
(43) zusammengefaßt sind, welches zwischen der Treibmittelquelle (2) für die Strahlpumpe
(34) sowie dem Spülölanschluß (24) der hydrostatischen Maschine (16) angeordnet ist.
(Figur 1)
7. Hydrostatische Maschine nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung (50, 51; 50, 56) eine Verdrängungspumpe (50) umfaßt. (Figuren
2 und 3)
8. Hydrostatische Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung (50, 51) eine Ventileinrichtung (51) umfaßt, die als ein
in einer den Leckölanschluß (30) der hydrostatischen Maschine (25) mit dem Tank verbindenden
Leckölleitung (31) angeordnetes 3-Wegeventil (51) ausgebildet ist, welches die Leckölleitung
(31, 37) in der einen Schaltstellung an den Sauganschluß der Verdrängungspumpe und
in der anderen Schaltstellung an den Tank(9) anschließt. (Figur 2)
9. Hydrostatische Maschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinrichtung (50, 56) ein drosselndes Steuerventil (56) zur Steuerung
des von der als Konstantpumpe ausgebildeten und mit konstanter Drehzahl angetriebenen
Verdrängungspumpe (50) erzeugten Volumenstroms in Abhängigkeit von einem Steuerparameter
umfaßt. (Figur 3)
10. Hydrostatische Maschine nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch ein weiteres, mit dem Spülölanschluß (24) der hydrostatischen Maschine (16) verbundenes
Steuerventil (43) zur Steuerung der Spülölzuführung zur hydrostatischen Maschine (16)
in Abhängigkeit von einem Steuerparameter. (Figur 3)
11. Hydrostatische Maschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Entlüftungsanordnung (32, 33).
1. A hydrostatic machine, in particular an axial piston machine, having a housing (14)
of which the interior accommodates a driving mechanism (18 to 22; 17 to 20, 26), and
which includes a drain oil chamber (29) that takes up drain oil and is connected via
a drain port (30) to the tank (9), whereby a pump arrangement (34, 50) for sucking
off drain oil from the drain oil chamber (29) is arranged between the drain port (30)
and the tank (9), characterised by a speed of rotation sensor (48) arranged on the
shaft of the hydrostatic machine (16, 25), which sensor is set to that speed of rotation
of the hydraulic motor (16, 25) at which the splash losses due to its driving mechanism
parts (17, 18, 19, 21) rotating in the drain oil are no longer negligible, and a valve
(43, 51) connected with the speed of rotation sensor (48) which switches to a working
position as soon as the hydrostatic machine (16, 25) reaches the set speed of rotation,
so that the pump arrangement (34, 50) sucks off the drain oil from the drain oil chamber
(29).
2. A hydrostatic machine according to claim 1, characterised in that the pump arrangement
includes a jet pump (34).
3. A hydrostatic machine according to claim 2, characterised in that the working medium
connection of the jet pump (34) is connected to a working medium source (1, 2) that
produces a volume flow that corresponds to the volume flow of the hydrostatic machine
(16, 25).
4. A hydrostatic machine according to claim 3, characterised in that the working medium
connection of the jet pump (34) is connected to an auxiliary pump (2) associated with
the hydrostatic machine (16). (Figure 1)
5. A hydrostatic machine according to claim 1, characterised by a flushing oil connection
(24) that leads via a passage system (23) to bearings (15) for the driving mechanism
(18, 19, 21, 22) for the purpose of providing them with lubricating oil, and is connected
to a valve arrangement (43) that has two switching positions for switching the supply
of flushing oil to the hydrostatic machine (16) on and off. (Figures 1, 3)
6. A hydrostatic machine according to claims 2 and 5, characterised in that the valve
arrangement for actuation of the water jet pump (34) and the valve arrangement for
opening the flushing oil connection (24) are combined in function in a 2-way valve
(43) that is arranged between the working medium source (2) for the jet pump (34)
and the flushing oil connection (24) of the hydrostatic machine (16). (Figure 1)
7. A hydrostatic machine according to claim 1 or 5, characterised in that the pump arrangement
(50, 51; 50, 56) includes a displacement pump (50). (Figures 2 and 3)
8. A hydrostatic machine according to claim 7, characterised in that the pump arrangement
(50, 51) includes a valve arrangement (51) that is formed as a 3-way valve (51) arranged
in an oil drain line (31) connecting the drain port (30) of the hydrostatic machine
(25) to the tank (9), said valve connecting the oil drain line (31, 37) to the suction
connection of the displacement pump in the one switching position and to the tank
(9) in the other switching position. (Figure 2)
9. A hydrostatic machine according to claim 7, characterised in that the pump arrangement
(50, 56) includes a throttling control valve (56) to control the volume flow produced
by the displacement pump (50) formed as constant pump and driven at a constant speed,
in dependence upon a control parameter. (Figure 3)
10. A hydrostatic machine according to claim 7, characterised by a further control valve
(43) connected to the flushing connection (24) of the hydrostatic machine (16) to
control the supply of flushing oil to the hydrostatic machine (16) in dependence upon
a control parameter. (Figure 3)
11. A hydrostatic machine according to any preceding claim, characterised by a ventilating
arrangement (32, 33).
1. Machine hydrostatique, en particulier machine à pistons axiaux, comportant un carter
(14), dont le volume intérieur loge un mécanisme moteur (18 à 22 ; 17 à 20, 26) et
comprend une chambre d'huile de fuite (29) recevant l'huile de fuite, qui est reliée
par un raccord d'huile de fuite (30) au réservoir (9), un dispositif de pompage (34,
50) étant prévu entre le raccord d'huile de fuite (30) et le réservoir (9), pour l'aspiration
d'huile de fuite à partir de la chambre d'huile de fuite (29), caractérisée par un
capteur de vitesse de rotation (48), placé sur l'arbre de la machine hydrostatique
(16, 25), qui est réglé sur la vitesse de rotation du moteur hydraulique (16, 25),
à laquelle des pertes par projections du fait de ses éléments du mécanisme moteur
(17, 18, 19, 21) tournant dans l'huile de fuite, ne sont plus négligeables et par
une soupape (43, 51) reliée au capteur de vitesse de rotation (48), qui passe dans
une position de travail, dès que la machine hydrostatique (16, 25) atteint la vitesse
de rotation réglée, de sorte que le dispositif de pompage (34, 50) aspire l'huile
de fuite dans la chambre d'huile de fuite (29).
2. Machine hydrostatique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif
de pompage comprend une pompe à jet (34).
3. Machine hydrostatique selon la revendication 2, caractérisée en ce que le raccord
de fluide moteur de la pompe à jet (34) est relié à une source de fluide moteur (1,
2), qui produit un courant volumique correspondant au courant volumique de la machine
hydrostatique (16, 25).
4. Machine hydrostatique selon la revendication 3, caractérisée en ce que le raccord
de fluide moteur de la pompe à jet (34) est relié à une pompe auxiliaire (2) affectée
à la machine hydrostatique (16).
5. Machine hydrostatique selon la revendication 1, caractérisée par un raccord d'huile
de rinçage (24), qui, par un système de canaux (23), mène à des paliers (15) du mécanisme
moteur (18, 19, 21, 22), en vue de leur alimentation en huile de lubrification et
qui est relié à un dispositif à vanne (43), qui présente deux positions de commande
pour la mise en marche et l'arrêt de l'arrivée d'huile de rinçage à la machine hydrostatique
(16) (figures 1, 3).
6. Machine hydrostatique selon les revendications 2 et 5, caractérisée en ce que le dispositif
à vanne pour l'actionnement de la pompe à jet d'eau (34) et le dispositif à vanne
pour l'ouverture du raccord d'huile de rinçage (24) sont réunis avec leurs fonctions
dans une vanne de distribution à deux voies (43), qui est placée entre la source de
fluide moteur (2) pour la pompe à jet (34) et le raccord d'huile de rinçage (24) de
la machine hydrostatique (16) (figure 1).
7. Machine hydrostatique selon la revendication 1 ou 5, caractérisée en ce que le dispositif
de pompage (50, 51 ; 50, 56) comprend une pompe volumétrique (50) (figures 2 et 3).
8. Machine hydrostatique selon la revendication 7, caractérisée en ce que le dispositif
de pompage (50, 51) comprend un dispositif à vanne (51), qui est conformé en vanne
à trois voies (51) montée dans une conduite d'huile de fuite (31), reliant le raccord
d'huile de fuite (30) de la machine hydrostatique (25) au réservoir, laquelle vanne
relie la conduite d'huile de fuite (31, 37) dans une position de commande au raccord
d'aspiration de la pompe volumétrique et dans l'autre position de commande, au réservoir
(9) (figure 2).
9. Machine hydrostatique selon la revendication 7, caractérisée en ce que le dispositif
de pompage (50, 56) comprend une vanne de commande (56) d'étranglement pour la commande
du courant volumique de la pompe volumétrique (50) conformée en pompe constante et
entraînée à une vitesse de rotation constante, en fonction d'un paramètre de commande
(figure 3).
10. Machine hydrostatique selon la revendication 7, caractérisée par une autre vanne de
commande (43), reliée au raccord d'huile de rinçage (24) de la machine hydrostatique
(16), pour la commande de l'arrivée d'huile de rinçage à la machine hydrostastique
(16), en fonction d'un paramètre de commande (figure 3).
11. Machine hydrostatique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par
un dispositif de purge d'air (32, 33).