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Dokumentenidentifikation DE19735287A1 18.02.1999
Titel Hydrostatischer Retarder mit Nebenabtrieb
Anmelder ZF Friedrichshafen AG, 88046 Friedrichshafen, DE
Erfinder Hamma, Karlmann, 88085 Langenargen, DE
DE-Anmeldedatum 14.08.1997
DE-Aktenzeichen 19735287
Offenlegungstag 18.02.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 18.02.1999
IPC-Hauptklasse B60T 1/06
IPC-Nebenklasse B60T 10/00   
Zusammenfassung Hydrostatischer Retarder mit Nebenabtrieb, mit einer Füllpumpe, einem Drucksteuerventil, einem Sperrventil, einem Schaltventil, einem Rückschlagventil und einer ventilgesteuerten, als Taumelscheibenpumpe ausgebildeten Verdrängerpumpe mit Nullhubverstellung, die als Retarderpumpe fungiert, der sowohl als hydrostatischer Sekundärretarder als auch als Zusatzantrieb oder Energiespeicherungselement einsetzbar ist, wobei das Schaltventil die Leistung des Retarders für andere Anwendungen zur Verfügung stellt.

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydrostatischen Retarder und insbesondere einen hydrostatischen Retarder mit Nebenabtrieb.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen hydrostatischen Antrieb zur Verfügung zu stellen, der aus einer vom Abtrieb eines Getriebes her angetriebenen Hydropumpe besteht, die derart ausgestaltet ist, daß ihr Einsatz sowohl als hydrostatischer Sekundär-Retarder als auch als Zusatzantrieb oder Energiespeicherungselement möglich ist und eine äußerst geringe Verlustleistung im Leerlauf aufweist.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Zeichnung erläutert.

Die einzige Figur zeigt den Schaltplan einer bevorzugten Ausgestaltung eines hydrostatischen Retarders mit Nebenabtrieb gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Erfindung läßt sich anhand der Figur wie folgt beschreiben:

Ein Hydrostat 1 mit einer über einen Freilauf 19 ausgekoppelten Füllpumpe 2 wird mittels eines Hochtreibers 10 im Zahnradvorgelege zur Anpassung der Hydrostat-Pumpendrehzahl vom Getriebe 11 abtriebsseitig angetrieben.

Die Retarderpumpe 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Verdrängerpumpe mit Nullhubverstellung. Im Fahrzeugeinsatz sind Geräuschemissionen, Kosten und Baugröße/Gewicht vorherrschende Größen. Die verwendete Pumpe 1 ist deshalb ventilgesteuert und als Taumelscheibenpumpe ausgebildet. Die Taumelscheibe ist auf Nullhub verstellbar. Die Pumpe 1 wird durch Einschalten der Füllpumpe 2 von Schmierbetrieb auf Füllbetrieb mittels des Schaltventils 6 aktiviert.

Die ventilgesteuerte Taumelscheibenpumpe ist ohne zusätzliche Einrichtung umsteuerbar, d. h. sie kann beim Rückwärts fahren eines Fahrzeuges mit diesem Retarder nicht beschädigt werden. Es sind ebenfalls keine Steuerventile des Füllkreises notwendig.

Die Füllpumpe 2, vorzugsweise eine Zahnradpumpe, ist nur bedingt reversierbar bzw. wegen der Förderrichtungsumkehr bei einem Drehrichtungswechsel nicht ohne zusätzliche Ventilsteuerung reversierbar.

Aus diesem Grunde wird gemäß der Erfindung die Füllpumpe 2 mittels Freilauf an die Pumpenwelle der Retarderpumpe 2 angekoppelt, so daß sie sich bei einem Drehrichtungswechsel abkoppelt und nicht mitläuft.

Da der Rückwärtsgang-Betrieb eines Fahrzeugs nur kurz andauert, genügt die Füllmenge und Ölbenetzung der Bauteile der Retarderpumpe für einen schadensfreien Betrieb.

Bei Verwendung einer reversierbaren ventilgesteuerten Füllpumpe kann das Zwischenschalten eines Freilaufs entfallen.

Der Hydrostat 1 fördert gemäß der vorliegenden Erfindung bei Hydrostatbetrieb über die Leitungen 15 und 16A gegen ein Drucksteuerventil 3, welches vorzugsweise als Proportionalventil mit einer Ansteuerung 3A ausgebildet ist. Der Ölstrom fließt über die Leitung 16B durch einen Kühler 4 zur Gangseite der Hydrostatpumpe zurück.

Die Füllpumpe 2 fördert über einen Filter 5 zum Sperrventil 6, das im Schaltplanbild als 2/2-Wegeventil dargestellt ist. Das Ventil 6 wird elektrisch über einen Schaltmagneten 6A so angesteuert, daß der Durchfluß mit dem Einschalten des Retarders, also dem Einschalten des Schaltmagneten, gesperrt wird. Dadurch wird das Ventil 7 aktiviert, das den zum Retarderbetrieb notwendigen Fülldruck erzeugt. Dieser Fülldruck ist höher als der Schmierdruck, der über das Schmierdruckventil 8 bei geöffnetem Wegeventil 6 erzeugt wird.

Dieser Druckunterschied bewirkt u. a. daß bei abgeschaltetem Retarder 1 die Füllpumpe 2, die so wie die Retarderpumpe 1 permanent umläuft, weniger Leistung aufnimmt, mit einer daraus folgenden Reduzierung der Leerlauf-Verlustleistung.

Die Füllmenge der Füllpumpe 2 wird, abgesichert über das Druckventil 7, der Leitung 13 und dem Kühler 4 der Pumpe 1 der Saug-Niederdruckseite zugeführt.

Die oszillierenden und rotierenden Teile der Pumpe 1 werden mittels des bei Hochdruck anfallenden Lecköls geschmiert.

Bei abgeschaltetem Retarder, d. h. wenn das Ventil 6 offen ist, bestimmt das Druckventil 8 den zulässigen Höchstdruck. Da dieser kleiner ist als der Fülldruck, braucht das Druckventil 7 nicht abgeschaltet zu werden.

Das Schmieröl wird über die Leitungen 14 und 14A den rotierenden Bauteilen, z. B. den Lagern der Retarderpumpe 1, zugeführt; ebenfalls wird das Schmieröl über die Leitung 14 und das offene Rückschlagventil 9 durch die Leitung 14B und den Kühler 4 den gleitenden Bauteilen, z. B. dem Kolben der Retarderpumpe 1, zugeführt.

Das Rückschlagventil 9 ist notwendig, um einen Rückfluß des Füllstroms von der Leitung 13 über die Leitungen 14B und 14A in das Gehäuse der Retarderpumpe 1 zu verhindern.

Um gemäß der Erfindung die Leistung des Retarders 1 für andere Anwendungen zusätzlich zu nutzen, wird der Ölstrom der Pumpe 1 über die Leitungen 15 und 17A einem Schaltventil 12 zugeführt. Dieses Ventil 12 ist vorzugsweise als 4/2-Wegeventil ausgebildet und elektrisch mittels eines Schaltelementes 12A ansteuerbar. Es kann auch andere entsprechend der gewünschten Anwendung notwendige Elemente erhalten, z. B. Verbindungsleitungen 18A und 18B zum Verbraucher, wobei diese Leitungen in der Ruhestellung gesperrt sind. Vorzugsweise können diese Leitungen für eine Anfahrhilfe geöffnet werden.

Die Retarderpumpe 1 kann mit der in Bild 1 dargestellten Schaltung auch lediglich für Hilfsantriebe z. B. für eine Vierrad-Anfahrhilfe, oder auch für Energiespeicherung genutzt werden.

Die Leitungen 17A und 17B müssen bei einem Retardereinsatz und einer Zusatzanwendung getrennt sein, da sonst das Drucksteuerventil 3 umgangen wird. Diese Trennung erfolgt durch das Ventil 12.

Wenn der Retarderbetrieb nicht in Anspruch genommen wird, können die Leitungen 17A und 17B in der Ruhestellung über das Ventil 12 miteinander verbunden sein.

Das Drucksteuerventil 3, ein Proportionalventil, enthält in der Regel als Sicherheitsventil ein integriertes Druckbegrenzungsventil und ist vorzugsweise so ausgebildet, daß es sowohl zur Bremsmomentsteuerung des Retarders, als auch bei der Anwendung von Anfahrtshilfe zur Traktionssteuerung der mittels Hydromotoren angetriebenen zusätzlichen Räder geeignet ist.

Da der bei Retarderbetrieb angewendete maximale Druck mit z. B. 600 bar erheblich höher sein kann als der bei Energiespeicherung erlaubte maximale Speicherdruck, kann bei Energiespeicherung und bei dem Speicher-Ladebetrieb das Druckventil 3 auf den zugelassenen Ladedruck begrenzt werden. Bezugszeichenliste 1 Hydrostat/Retarderpumpe

2 Füllpumpe

3 Drucksteuerventil

3A Ansteuerung

4 Kühler

5 Filter

6 Sperrventil

6A Schaltmagnet

7 Druckventil

8 Schmierdruckventil

9 Rückschlagventil

10 Hochtreiber

11 Getriebe

12 Schaltventil

12A Schaltelement

13 Leitung

14 Leitung

14A Leitung

14B Leitung

15 Leitung

16A Leitung

16B Leitung

17A Leitung

17B Leitung

18A Verbindungsleitung zum Verbraucher

18B Verbindungsleitung zum Verbraucher

19 Freilauf


Anspruch[de]
  1. 1. Hydrostatischer Retarder mit Nebenabtrieb, mit einer Füllpumpe (2), einem Drucksteuerventil (3), einem Sperrventil (6), einem Schaltventil (12), einem Rückschlagventil (9) und einer Retarderpumpe (1), dadurch gekennzeichnet, daß er im Zahnradvorgelege zur Anpassung der Hydrostat-Pumpendrehzahl und zum abtriebsseitigen Antrieb vom Getriebe einen Hochtreiber (10) aufweist.
  2. 2. Hydrostatischer Retarder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Retarderpumpe (1) eine ventilgesteuerte, als Taumelscheibenpumpe ausgebildete Verdrängerpumpe mit Nullhubverstellung ist.
  3. 3. Hydrostatischer Retarder nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die ventilgesteuerte Taumelscheibenpumpe (1) ohne eine zusätzliche Einrichtung umsteuerbar ist.
  4. 4. Hydrostatischer Retarder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllpumpe (2) eine Zahnradpumpe ist, die mittels eines Freilaufs (19) an die Pumpenwelle der Retarderpumpe (1) angekoppelt ist, so daß sie sich bei einem Drehrichtungswechsel abkoppelt und nicht mitläuft.
  5. 5. Hydrostatischer Retarder nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllpumpe (2) eine reversierbare, ventilgesteuerte Füllpumpe ist.
  6. 6. Hydrostatischer Retarder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Schaltventil (12) aufweist, um die Leistung des Retarders (1) für andere Anwendungen zusätzlich zu nutzen.
  7. 7. Hydrostatischer Retarder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (12) als 4/2-Wegeventil ausgebildet und elektrisch mittels eines Schaltelementes (12A) ansteuerbar ist.
  8. 8. Hydrostatischer Retarder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltventil (12) Verbindungsleitungen (18A, 18B) zum Verbraucher aufweist.
  9. 9. Hydrostatischer Retarder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Drucksteuerventil (3) als Sicherheitsventil ein integriertes Druckbegrenzungsventil enthält.
  10. 10. Hydrostatischer Retarder nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrventil (6) als 2/2-Wegeventil ausgebildet und elektrisch über einen Schaltmagneten (6A) ansteuerbar ist.
  11. 11. Verwendung der Retarderpumpe (1) für Hilfsantriebe, z. B. für eine Vierrad-Anfahrhilfe oder für Energiespeicherung.






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