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Patent Searching and Data


Title:
DRIVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2003/048587
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a drive comprising a hydraulic pump by which means two hydraulic motors can be supplied with a pressure medium. The inventive drive comprises a variable hydraulic resistance in the admission line or outflow line of each hydraulic motor. Said resistance can be pre-stressed in a base position having a minimum opening cross-section and can be acted upon by means of a control pressure in the direction of a larger opening cross-section. Said control pressure is dependent on the pressure in the admission line or the outflow line of the hydraulic motor.

Inventors:
PERRY GRAHAM WILLIAM (GB)
Application Number:
PCT/DE2002/004334
Publication Date:
June 12, 2003
Filing Date:
November 26, 2002
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH REXROTH AG (DE)
PERRY GRAHAM WILLIAM (GB)
International Classes:
F03C1/00; F04B49/22; F15B11/042; F15B11/044; F15B11/16; F16H61/40; F16H61/4035; F16H61/44; F16H59/26; (IPC1-7): F15B11/042; F15B11/044; F16H61/46; B60K28/16; B60K17/10
Foreign References:
US5158150A1992-10-27
US5167291A1992-12-01
DE2118936A11973-02-22
US5201570A1993-04-13
Attorney, Agent or Firm:
Winter, Brandl Fürniss Hübner Röss Kaiser Polte-partnerschaft- (Bavariaring 10 München, DE)
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Claims:
Ansprüche
1. Antrieb mit einer Hydropumpe, über die zumindest zwei Hydromotoren (1, 1') mit Druckmittel versorgbar sind, wobei einem Zuoder Ablauf (2,4) jedes Hydromotors (1) ein Stromventil zum Drosseln des Druckmittel oder Steurölvolumenstromes zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Stromventil ein veränder licher hydraulischer Widerstand (6) mit einem maxima len und einem minimalen Öffnungsquerschnitt ist, wo bei ein Ventilkörper des Widerstandes (6) über eine Feder (8) in seine Grundposition mit minimalem Öff nungsquerschnitt vorgespannt ist und über einen Steu erdruck in Richtung größeren Öffnungsquerschnitt be aufschlagbar ist, wobei der Steuerdruck vom Druck im Zulauf (2) bzw. im Ablauf (4) eines Hydromotors (1) abhängig ist.
2. Antrieb nach Patentanspruch 1, wobei die den Steuer druck führenden Steuerleitungen (10) über eine Pilot leitung (22,24) miteinander verbunden sind.
3. Antrieb nach Patentanspruch 2, wobei in jeder Steuer leitung (10) ein Rückschlagventil (14) vorgesehen ist, das derart öffnet, dass der Druck in der Pilot leitung (22,24) etwa auf denjenigen Steuerdruck an dem Hydromotor (1) mit dem geringsten Druckmittelvo lumenstrom einstellbar ist.
4. Antrieb nach Patentanspruch 1, wobei der veränderli che hydraulische Widerstand (6) ein stetig verstell bares Drosselventil hat, das in einer Endstellung ei nen minimalen und in der anderen Endstellung einen maximalen Durchflussquerschnitt aufweist.
5. Antrieb nach einem der vorhergehenden Patentansprü che, wobei der veränderliche hydraulische Widerstand (6) im Ablauf (4) des Hydromotors (1, 40) angeordnet ist und in Richtung des kleineren Durchflussquer schnittes von der Feder (8) und in Richtung des grö ßeren Öffnungsquerschnittes über die Steuerleitung (10) durch den Gegendruck im Ablauf des Hydromotors (1, 40) beaufschlagbar ist.
6. Antrieb nach einem der Patentanspüche 1 bis 4, wobei der veränderliche hydraulische Widerstand im Zulauf (2) des Hydromotors (1) angeordnet ist und in Rich tung des kleineren Durchflussquerschnittes von der Feder (8) und den über die Steuerleitung (10) abge griffenen Steuerdruck im Zulauf (2) des Hydromotors und in Richtung des größeren Öffnungsquerschnittes durch den Druck stromaufwärts des veränderlichen Wi derstandes (6) beaufschlagt ist.
7. Antrieb nach einem der vorhergehenden Patentansprü che, wobei in den Steuerleitungen (10) Drosseln (12) angeordnet sind, die zu ggf. vorhandenen Rückschlag ventilen (14) parallel geschaltet sind.
8. Antrieb nach einem der vorhergehenden Patentansprü che, mit einer weiteren variablen Drosseleinrichtung (26), die in Schliessrichtung von dem Steuerdruck be aufschlagt ist.
9. Antrieb nach einem der vorhergehenden Patentansprü che, mit einer auf den Hydromotor wirkenden Bremse, die durch den Steuerdruck betätigbar ist.
10. Antrieb nach einem der vorhergehenden Patentansprü che, wobei der Hydromotor (1) einen Hilfsmotor (40) oder eine Hilfspumpe antreibt, so dass ein Steueröl volumen zum veränderlichen hydraulischen Widerstand (6) und von dort zurück in die Ablaufoder Zulauf leitung (2,4) förderbar ist und wobei in Abhängig keit von diesem Steuerölvolumenstrom über die Steuer leitung der auf den veränderlichen hydraulischen Wi derstand (6) wirkende Steueredruck abgreifbar ist.
11. Antrieb nach Patentanspruch 8 und 10, wobei die Dros seleinrichtung (26) im Zulauf oder Ablauf (2,4) des Hydromotors (1) angeordnet ist und über den Steuer druck in Richtung kleinerer Öffnungsquerschnitt be aufschlagt ist.
Description:
Beschreibung Antrieb Die Erfindung betrifft einen Antrieb mit einer Hydropumpe, über die zumindest zwei Hydromotoren mit Druckmittel versorgbar sind.

Derartige Antriebe werden beispielsweise für hydraulische Antriebssysteme, insbesondere hydrostatische Fahrantriebe verwendet. Dabei werden über eine einzige Pumpe mehrere Hydraulikmotoren, die beispielsweise an den Rädern eines Fahrzeugs angeordnet sind, angetrieben. Um ein hohes Drehmoment zur Verfügung stellen zu können, sollten die Motoren parallel geschaltet werden, so dass sie alle mit dem vollen Systemdruck betreibbar sind. Bei diesen Systemen kann es jedoch vorkommen, dass im Fall von stark unterschiedlichen Lastzuständen an den Motoren derjenige Motor mit der geringsten Last beschleunigt und die anderen Motoren entsprechend abgebremst werden. Bei hydrostatischen Fahrantrieben tritt ein derartiges Problem auf, wenn die Traktion an einem Antriebsrad verringert ist und dieses Rad somit durchdreht. Durch die Erhöhung der Raddrehzahl wird der zugeordnete Motor beschleunigt, so dass praktisch der gesamte Druckmittelvolumenstrom über diesen Motor läuft und das Fahrzeug aufgrund des durchrutschenden Rades stehen bleibt. Durch einen derartigen Schlupf können Beschädigungen an dem Boden, dem Reifen oder an den Motorlagern auftreten.

In der DE 195 31 497 A1 ist ein Fahrantrieb gezeigt, bei dem im Druckmittelströmungspfad zwischen der Hydro- pumpe und den einzelnen Hydromotoren jeweils eine fest- stehende Messblende und ein-je nach Durchströmungsrich- tung-vor-oder nachgeschaltetes Druck-Kompensationsele- ment vorgesehen sind. Dieses Druckkompensationselement wird einerseits vom Druck in einem Druckleitungsabschnitt zwischen der Messblende und dem Druck-Kompensationsele- ment und andererseits von einem Pilotdruck beaufschlagt, der dem geringsten bzw. höchsten Druck an den Verbrau- chern entspricht. Im Falle eines Schlupfes eines Hydromo- tors wird das entsprechende Druck-Kompensationselement im Zulauf bzw. Ablauf in eine Drosselposition gebracht, so dass sich der Druckmittelvolumenstrom an dem mit Schlupf beaufschlagten Hydromotor nicht verändert.

Dieser hydrostatische Fahrantrieb hat den Nachteil, dass jedem Hydromotor eine Messblende mit konstantem Durchflussquerschnitt und ein Druck-Kompensationselement zugeordnet werden müssen, so dass der vorrichtungstechni- sche Aufwand erheblich ist.

In der DE 199 30 425 AI ist ein hydrostatischer Fahr- antrieb beschrieben, bei dem die Hydromotoren in Serie hintereinander geschaltet sind. Beiden Hydromotoren ist ein Schaltventil zugeordnet, über das bei Auftreten eines Schlupfes an einem Hydromotor der Druckmittelvolumenstrom zum anderen Hydromotor umgeleitet wird. Für den Fall, dass der Schlupf auch dieses Hydromotors begrenzt werden soll, wird beiden Motoren jeweils ein Schaltventil zuge- ordnet werden, so dass auch bei dieser Lösung ein erheb- licher vorrichtungstechnischer Aufwand erforderlich ist.

In der DE 100 17 901 AI ist ein hydrostatischer Fahr- antrieb mit zwei Hydromotoren beschrieben, denen jeweils ein Zusatzmotor zugeordnet ist. Diese beiden Zusatzmoto-

ren sind mittels eines Nebenkreislaufes mit Druckmittel versorgbar, so dass im Fall eines Schlupfes zwischen den Antriebssträngen eine hinreichende Druckmittelversorgung beider Antriebsstränge gewährleistet ist. Diese Lösung ist nur mit einem erheblichen vorrichtungstechnischen und steuerungstechnischen Aufwand in die Praxis umzusetzen.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrun- de, einen Antrieb zu schaffen, bei dem Schlupf an einem Hydromotor mit minimalem Aufwand kompensierbar ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Antrieb mit den Merk- malen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß wird jedem der einer Hydropumpe zuge- ordneten Hydromotoren ein Stromventil zugeordnet, das in seiner Grundposition einen minimalen Öffnungsquerschnitt aufweist und über einen Steuerdruck in Richtung eines größeren Öffnungsquerschnittes beaufschlagbar ist. Dieser Steuerdruck wird dabei im Zulauf oder im Ablauf des zugeordneten Hydromotors abgegriffen. Dieses Stromventil ist somit als veränderlicher hydraulischer Widerstand mit einem minimalen und einen maximalen Öffnungsquerschnitt ausgebildet und kann im Zulauf-oder im Ablauf des Hydro- motors angeordnet sein. Dieser hydraulische Widerstand weist insbesondere in seiner Position mit maximalem Öffnungsquerschnitt einen minimalen hydraulischen Wider- stand auf, so dass der Druckverlust über dem Stromventil gering ist. Erfindungsgemäß wird es bevorzugt, wenn den Steuerdruck führende Steuerleitungen der veränderlichen hydraulischen Widerstände über eine gemeinsame Pilotlei- tung miteinander verbunden sind, so dass praktisch alle Stromventile in eine Richtung mit dem gleichen Steuer- druck d. h. einem Pilotdruck beaufschlagt sind. Dieser Pilotdruck kann je nach Schaltung der geringste Druck im Ablauf der Hydromotoren, der höchste Druck im Zulauf der

Hydromotoren oder aber ein Zwischendruck sein. In der Abhängigkeit von diesem Pilotdruck werden die den Hydro- motoren jeweils zugeordneten veränderlichen hydraulischen Wiederstände in eine Durchflussposition gebracht, wobei bei einem übermässigen Druckmittelvolumenstrom-bei- spielsweise verursacht durch einen Schlupf-an einem Hydromotor, dieser Druckmittelvolumenstrom gedrosselt, der betreffende Hydromotor abgebremst und der Schlupf verringert wird, so dass der ordnungsgemäße Betrieb des Systems gewährleistet ist.

Bei einer besonders vorteilhaften Variante der Erfin- dung wird jeder der Steuerleitungen ein Rückschlagventil zugeordnet, dass derart öffnet, dass der Druck in der Pilotleitung etwa dem Steuerdruck an dem Hydromotor mit dem geringsten Druckmittelvolumenstrom entspricht. D. h., bei dieser vorteilhaften Weiterbildung wird die Durch- flussöffnung des hydraulischen Widerstandes in Abhängig- keit von diesem geringsten Druckmittelvolumenstrom einge- stellt.

Wie bereits vorstehend erwähnt, kann der veränderli- che hydraulische Widerstand, der beispielsweise durch ein Drosselventil ausgebildet werden kann, im Ablauf oder im Zulauf eines Hydromotors angeordnet werden. Im erstge- nannten Fall wird der variable hydraulische Widerstand von einer Feder in Richtung des kleineren Querschnittes und von dem Pilotdruck in der Gegenrichtung beaufschlagt, während im letztgenannten Fall die Feder und der Pilot- druck in Richtung des kleineren Querschnittes und der Druck stromaufwärts des variablen Widerstands umgekehrt in Richtung des größeren Querschnittes wirkt.

Zur Dämpfung von Schwingungen eines Ventilkörpers des veränderlichen Widerstandes werden in einer bevorzugten

Ausführungsform Dämpfungsdrosseln in Steuerleitungen angeordnet.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können den veränderlichen hydraulischen Wiederständen jeweils eine variable Drosseleinrichtung zugeordnet werden, so dass eine Drosselung des Druckmittelvolumenstroms zusätzlich über diese Drosseleinrichtung erfolgt. Die weitere Dros- seleinrichtung kann sowohl im Zulauf als auch im Ablauf des Hydromotors vorgesehen werden.

Der über die Pilotleitung abgegriffene Pilotdruck kann zur Ansteuerung einer auf den Hydromotor wirkenden Bremse verwendet werden, so dass der Schlupf an diesem Hydromotor über die Bremse verringerbar ist.

Bei einer weiteren Variante der Erfindung kann über den Hydromotor ein Hilfsmotor angetrieben werden, über den ein Steuerölvolumenstrom zum veränderlichen hydrauli- schen Widerstand und von dort zurück in die Ablauf-bzw.

Zulaufleitung des Hydromotors gefördert wird. Über diesen Hilfsmotor wird dann der wirksame Steuer-oder Pilotdruck zur Verstellung des veränderlichen hydraulischen Wider- standes generiert.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Unteransprüche.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen : Figur 1 zeigt ein Hydraulikschaubild einer Grundkom- ponente einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit einem Hydromotor und einem im Ablauf angeordneten veränderli- chen hydraulischen Widerstand ;

Figur 2 zeigt eine Kennlinie des veränderlichen hy- draulischen Widerstandes aus Figur 2 ; Figur 3 zeigt eine Schaltung der Grundkomponenten aus Figur 1 mit zwei Hydromotoren, die mit gleichen Druckmit- telvolumenströmen beaufschlagt sind ; Figur 4 zeigt das Schaltbild aus Figur 3 mit unter- schiedlichen Druckmittelvolumenströmen ; Figur 5 zeigt die Kennlinien der veränderlichen hy- draulischen Widerstände bei unterschiedlichen Druckmit- telvolumenströmen ; Figur 6 zeigt die Verschiebung der Kennlinien gemäß Figur 5 bei Veränderung des Druckbereichs ; Figur 7 zeigt einen Antrieb mit vier Grundkomponeten gemäß Figur 1 ; Figur 8 zeigt eine Variante der Grundkomponente gemäß Figur 1 mit zusätzlicher Drosseleinrichtung ; Figur 9 zeigt eine Variante der Grundkomponente aus Figur 1 mit Bremseinrichtung ; Figur 10 zeigt eine Anordnung gemäß Figur 8 im Zulauf eines Hydromotors und Figur 11 zeigt eine Variante der Grundkomponente ge- mäß Figur 1, wobei ein Steuerölvolumenstrom über einen Hilfsmotor erzeugt wird.

Figur 1 zeigt ein hydraulisches Prinzipschaltbild ei- ner Grundkomponente eines erfindungsgemäßen Antriebs, der bei den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen als hydrostatischer Fahrantrieb ausgeführt ist. Der Antrieb hat eine nicht dargestellte Hydropumpe, über die mehrere Hydromotoren 1 parallel mit Druckmittel versorg- bar sind. Dieses wird über einen Zulauf 2 dem Hydromotor 1 zugeführt und über einen Ablauf 4 in einen Tank oder zur Pumpe zurückgeführt. Im Ablauf 4 des Hydromotors 1 ist ein variabler hydraulischer Widerstand 6 angeordnet, der über eine Feder 8 in eine Grundposition vorgespannt ist. In dieser Grundposition hat der variable Widerstand

einen minimalen Durchflussquerschnitt. Bei bestimmten Bedingungen kann es sogar vorteilhaft sein, wenn dieser Durchflussquerschnitt in der Grundposition verschlossen ist. Der variable Widerstand 6 läßt sich über einen im folgenden noch näher beschriebenen Steuerdruck verrin- gern, wobei der Durchflussquerschnitt stetig bis zu einem Maximaldurchmesser vergrössert wird. Dieser variable Widerstand 6 kann beispielsweise durch ein Stromventil, insbesondere ein Drosselventil mit veränderlichen Quer- schnitt gebildet sein.

Ein Ventilkörper dieses variablen Widerstandes 6 wird in Öffnungsrichtung (größerer Durchflussquerschnitt) über den Druck in einer Steuerleitung 10 beaufschlagt. Diese Steuerleitung 10 verbindet die in Richtung des größeren Öffnungsquerschnittes wirksame Steuerfläche des variablen Widerstandes 6 mit dem Niederdruckanschluß des Hydromo- tors 1 (Ablauf 4). In der Steuerleitung 10 ist eine Drossel 12 angedeutet. Parallel zu dieser ist ein zur Ablaufleitung 4 hin öffnendes Rückschlagventil 14 in einer Zweigsteuerleitung 16 angeordnet. Eine in Richtung der Feder 8 wirksame Steuerfläche des variablen Wider- standes 6 ist über eine Leitung 18 mit einer Dämpfungs- drossel 20 mit dem stromabwärts des variablen Widerstan- des 6 befindlichen Abschnitt des Ablaufs 4 verbunden, so dass hochfrequente Bewegungen des Ventilkörpers des variablen Widerstandes 6 gedämpft werden. Der Druck stromab des variablen Widerstands 6 ist üblicherweise weitgehend konstant.

In die Steuerleitung 10 mündet eine einen Pilotdruck führende Pilotleitung 22 ein. Für den Fall, dass der Druck in der Pilotleitung 22 größer als der Druck im Ablauf 4 ist, kann das Steueröl von der Pilotleitung 22 über das Rückschlagventil 14 zum Ablauf 4 hin abgeführt werden. In dem Fall, in dem die Pilotleitung 22 abge-

sperrt ist, wird der in Öffnungsrichtung des variablen Widerstandes 6 wirksame Steuerdruck in der Steuerleitung 10 durch den Durchfluss des Druckmittels durch den Wider- stand 6 und damit durch den Druckabfall über den Wider- stand bestimmt, wobei der in Öffnungsrichtung wirksame Druck über die Drossel 12 im Ablauf 4 abgegriffen wird und die in Schließrichtung wirksame Kraft durch die Kraft der Feder 8 und den Druck stromabwärts des Widerstandes bestimmt ist. In einem statischen Zustand nimmt der Ventilkörper des hydraulischen Widerstands 6 eine Positi- on ein, in der die durch den in Öffnungsrichtung wirken- den Steuerdruck erzeugte Kraft gleich der Summe der Kraft der Feder 8 und der durch den in Schließrichtung wirkenden Steuerdruck erzeugten Kraft ist.

Figur 2 zeigt Kennlinien eines derartigen variablen hydraulischen Widerstandes, wobei der Druckverlust über dem Volumenstrom dargestellt ist. Mit den dünnen Linien sind dabei die Kennlinien in Abhängigkeit von unter- schiedlich wirksamen Durchflussquerschnitten eines hy- draulischen Widerstandes gezeigt, wobei der wirksame Durchflussquerschnitt in Pfeilrichtung zunimmt. Es han- delt sich hierbei im Prinzip um die Kennlinien einer Messblende mit jeweils konstantem Querschnitt.

Die Kennlinie des variablen hydraulischen Widerstan- des 6 ist mit der dicken Linie in Figur 2 dargestellt.

Demgemäß steigt die Kennlinie zunächst ähnlich wie bei einem konstantem Querschnitt mit steigendem Volumenstrom an. Sobald die in Öffnungsrichtung wirksame Druckkraft die Kraft der Feder 8 und die Druckkraft in der Leitung 18 übersteigt, wird der wirksame Durchflussquerschnitt des variablen Widerstandes 6 vergrößert, so dass sich der in Figur 2 dargestellte nahezu lineare, vergleichsweise flache Verlauf der Kennlinie einstellt. Dieser etwa lineare Anstieg der Kennlinie erstreckt sich über den

gesamten Bereich, in dem der variable Widerstand 6 von seinem minimalem Durchflussquerschnitt zum maximalem Durchflussquerschnitt aufgesteuert wird. Nach Erreichen des maximalen Durchflussquerschnittes und weiterem An- steigen des Volumenstroms hat der variable Widerstand 6 eine Kennlinie, die entsprechend der dünnen Linien in Figur 2 ansteigt.

Figur 3 zeigt eine Schaltung für einen Fahrantrieb, mit dem beispielsweise ein linkes und ein rechtes Rad antreibbar ist. Die beiden Zweige werden im folgenden der Einfachheit halber mit dem gleichen Bezugszeichen wie in Figur 1 bezeichnet, wobei zur besseren Unterscheidbarkeit ein Zweig mit einem""'gekennzeichnet ist.

Demgemäß werden beide Hydromotoren 1, 1'über jeweils einen Zulauf 2, 2'und eine nicht dargestellte Hydropumpe mit Druckmittel versorgt. Im Ablauf 4, 4'der Hydromoto- ren 1, 1' ist jeweils ein variabler Widerstand 6, 6' angeordnet, der jeweils über eine Feder 8, 8'in seine Position mit minimalem Durchflussquerschnitt vorgespannt ist. In Gegenrichtung sind die Widerstände 6, 6'mit dem in einer Pilotleitung 22 anstehenden Druck beaufschlagt.

Die Pilotleitung 22 ist mit zwei Steuerleitungen 10, 10' verbunden. Zwischen jeder Steuerleitung 10, 10'und einem Ablauf 4, 4'sind parallel zueinander eine Drossel 12, 12'und ein zum Ablauf öffnendes Rückschlagventil 14,14' angeordnet. Es sei nun angenommen, dass beide Hydromoto- ren 1, 1'gleich belastet sind und somit mit dem gleichen Druckmittelvolumenstrom durchströmt werden, d. h. der Druck im Zulauf bzw. im Ablauf der Hydromotoren 1, 1'ist jeweils gleich. Entsprechend ist auch der Druckverlust über dem variablen Widerstand 6 in den Zweigen identisch, so dass beide Widerstände 6, 6'in eine Position mit gleichem Durchflussquerschnitt gebracht werden, in der der Druckverlust über dem variablen hydraulischen wider-

stand 6, 6'vergleichsweise gering ist. D. h., es stellt sich in Abhängigkeit vom Volumenstrom über den Hydromotor 1, 1'ein Druckverlust gemäß der Kennlinie in Figur 2 ein.

Nimmt man nun an, dass-wie in Figur 4 dargestellt- der Hydromotor 1 mit einem wesentlich größeren Volumen- strom als der Hydromotor 1'durchströmt wird, so stellt sich an dem Hydromotor 1'mit dem geringeren Durchfluss ein Druckverlust gemäß der Kennlinie aus Figur 2 ein, die auch in Figur 5 (flachere Kennlinie) dargestellt ist. D. h., der sich im Bereich zwischen dem Eingang des varia- blen Widerstandes 6'und dem Niederdruckanschluss des Hydromotors 1'einstellende Gegendruck ist geringer als derjenige, der sich im entsprechenden Bereich des Hydro- motors 1 einstellen würde, wenn die Pilotleitung 22 abgesperrt wäre. Der dem Hydromotor 1 zugeordnete varia- ble Widerstand 6 ist mit einem größeren Durchfluss beauf- schlagt, so dass der Druckverlust über dem Widerstand 6 größer und somit der Druck im Ablauf 4 größer als der entsprechende Druck im Ablauf 4'ist. Dieser größere Druck wird über die Steuerleitung 10 in die Pilotleitung 22 gemeldet. Entsprechend liegt am Eingang des Rück- schlagventils 14'ein größerer Druck als im Ablauf 4'an.

Das Rückschlagventil 14 öffnet und der Druck in der Pilotleitung 22 wird auf den Druck im Ablauf 4'abge- senkt. Durch diesen verringerten Druck in der Pilotlei- tung 22 wird der in Öffnungsrichtung des variablen Wider- standes 6 wirksame Druck abgesenkt, so dass dieser durch die Kraft der Feder 8 in eine Durchflussposition gebracht wird, die im wesentlichen durch den Druck im Ablauf 4' des Hydromotors 1', d. h. durch den geringsten Druck (Gegendruck) des Systems bestimmt ist. Der variable Widerstand 6 wird somit in Abhängigkeit von diesem ge- ringsten Druck in eine Position gebracht, in der im Ablauf 4 ein größerer Gegendruck als bei abgesperrter

Pilotleitung 22 entsteht, so dass der Hydromotor 1 abge- bremst und der Schlupf an diesem Antriebsrad verringert wird.

Erfindungsgemäß wird der Volumenstrom in den Zweigen mit größerem Durchfluss somit durch den Gegendruck des Hydromotors 1'mit dem geringsten Durchfluss bestimmt, wobei dieser niedrigste Druck durch die Rückschlagventile 14 in der Pilotleitung 22 wirksam ist. Das System funk- tioniert aber auch ohne die Rückschlagventile 14, da sich dann in Abhängigkeit von den Gegendrücken an den jeweili- gen Hydromotoren ein"mittlerer"Druck in der Pilotlei- tung 22 aufbaut, über den bei den Hydromotoren mit größe- rem Durchfluss ein erhöhter Gegendruck aufbaubar ist, durch den die zugeordneten Hydromotoren abgebremst wer- den.

In Figur 5 sind die Kennlinien eines derartigen Sy- stems dargestellt. Wie bereits vorstehend erwähnt, hat die Kennlinie des Hydromotors 1 mit dem geringsten Durch- fluss den Verlauf, der bereits in Figur 2 dargestellt ist - der Druck steigt etwa linear mit dem Volumenstrom an.

Gemäß den oben stehenden Ausführungen wird der wirksame Durchflussquerschnitt des hydraulischen Widerstandes 6 des Hydromotors 1 mit größerem Durchfluss in Abhängigkeit von dem Gegendruck am anderen Hydromotor 1'auf einen konstanten Wert mit geringerem Durchflussquerschnitt eingestellt, als er sich bei abgesperrter Pilotleitung 22 einstellen würde. Aufgrund dieses konstanten, geringeren Durchflussquerschnittes verläuft die Kennlinie des Wider- standes 6 im wesentlichen wie bei einem Widerstand mit nicht veränderbarem Durchflussquerschnitt (dicke, steil ansteigende Linie in Figur 5).

In Figur 6 sind die Kennlinien für größere Druckbe- reiche dargestellt, wobei die Kennlinie des hydraulischen

Widerstandes 6 mit größerem Durchfluss in Figur 6 gestri- chelt eingezeichnet ist. Gemäß dieser Darstellung wird in höheren Druckbereichen entsprechend der sich am Eingang des variablen Widerstandes 6 einstellende Gegendruck (variabler hydraulischer Widerstand mit größerem Durch- fluss) wesentlich höher (dicke Linie in Figur 6) als der sich in geringeren Druckbereichen einstellende Gegendruck (gestrichelte Linie).

Bei dem in Figur 7 dargestellten Ausführungsbeispiel eines hydrostatischen Fahrantriebes werden über eine gemeinsame Hydropumpe vier Hydromotoren 1, 1', 1''und 1'''mit Druckmittel versorgt. Im Ablauf 4, 4', 4'', 4''' jedes Hydromotors 1 (1'...) ist jeweils eine Ventilanord- nung gemäß den vorhergehenden Ausführungen mit einem variablen hydraulischen Widerstand 6 (6',...), einer Drossel 12 (12',...), einem Rückschlagventil 14 (14',...) sowie der Steuerleitung 10 (10',...) und den sonstigen vorbeschriebenen Komponenten ausgebildet. Die Steuerlei- tungen 10, 10 der Widerstände 6, 6'sind über die Pilot- leitung 22 und die Steuerleitungen 10"und 10''über eine Pilotleitung 22'miteinander verbunden. Diese beiden Pilotleitungen 22, 22'stehen widerum über einen Pilotka- nal 24 miteinander in Verbindung, so dass bei geöffneten Pilotleitungen 22, 22'und dem geöffneten Pilotkanal 24 die in Öffnungsrichtung wirksamen Steuerflächen der hydraulischen Widerstände mit dem gleichen Druck beauf- schlagt sind.

Es sei angenommen, das der Durchfluss durch die Hy- dromotoren 1, 1', 1"größer ist als der Durchfluss durch den Hydromotor 1'''. Aufgrund dieses vergleichsweise geringen Durchflusses ist der Druckabfall über dem varia- blen Widerstand 6'''gering, so dass sich in der Ablauf- leitung 4'''ein geringer Gegendruck einstellt. Aufgrund des höheren Durchflusses in den Ablaufleitungen 4, 4'und

4''würden die zugeordneten variablen Widerstände 6, 6' bzw. 6''in eine Position mit größerem Öffnungsquer- schnitt als der Widerstand 6'''verschoben werden. Dieser größere Druck wird jedoch über die Pilotleitung 22, den Pilotkanal 24 und die Pilotleitung 22'zum Eingang des Rückschlagventils 14'''gemeldet. Aufgrund des relativ geringen Druckes im Ablauf 4"'wird das Rückschlagventil 14'''geöffnet und der Druck in den Pilotleitungen 22, 22'im wesentlichen auf den Druck im Ablauf 4"'age- senkt. Entsprechend werden die variablen Widerstände 6, 6', 6''in eine Position mit geringerem Öffnungsquer- schnitt gebracht, so dass sich im Ablauf 4, 4', 4''ein höherer Gegendruck aufbaut und die zugeordneten Hydromo- toren 1, 1'und 1''abgebremst werden. Demzufolge wird auch bei diesem System mit einer Vielzahl von Hydromoto- ren 1, 1', l'', 1'''der Öffnungsquerschnitt der mit einem höheren Volumenstrom durchströmten variablen Wider- stände 6 in Abhängigkeit vom Gegendruck an dem Hydromotor 1'''mit geringstem Durchfluss eingestellt. Würde man die Rückschlagventile 4 (4',...) weglassen, so würde sich wieder ein mittlerer@ Druck in den Pilotleitungen 22, 22'einstellen, so dass die Hydromotoren mit größerem Druchfluss ebenfalls entsprechend abgebremst werden.

Die Wirkung der erfindungsgemäßen Ventilanordnung lässt sich weiterverbessern, wenn im Zu-oder Ablauf des Hydromotors 1 eine zusätzliche Drosseleinrichtung 26 gemäß Figur 8 vorgesehen wird. Ein Ventilkörper dieser Drosseleinrichtung 26 wird durch eine Druckfeder 28 in eine Position mit maximalem Durchflussquerschnitt vorge- spannt. In dieser Grundposition ist der Druckverlust über der Drosseleinrichtung 26 minimal. Diese wird in Richtung eines geringeren Durchflussquerschnittes durch den Druck im Ablauf, d. h. am Eingang des variablen Widerstandes 6 beaufschlagt, der über eine Drosselleitung 30 mit Drossel 32 abgegriffen wird. Der Federraum der Drosseleinrichtung

26 ist über einen Steuerleitungsabschnitt 34 mit der Steuerleitung 10 und damit der Pilotleitung 22 verbunden.

Beim Aufbau eines vergleichsweise großen Gegendruckes im Ablauf 4 (Volumenstrom durch Hydromotor 1 ist größer als durch die anderen Hydromotoren, variabler Widerstand 6 wird über den Pilotdruck auf einen im wesentlichen kon- stanten, geringeren Durchströmungsquerschnitt einge- stellt) wird die Drosseleinrichtung 26 in Richtung des kleineren Durchflussquerschnittes verschoben, so dass ein zusätzlicher, den Hydromotor 1 abbremsender Gegendruck aufgebaut wird. Die dem Hydromotor mit geringem Durch- fluss zugeordnete Drosseleinrichtung 26 ist aufgrund des geringeren Gegendruckes im Ablauf 4 in ihre Position mit maximalem Öffnungsquerschnitt eingestellt, in der der Druckverlust minimal ist.

Wie bereits erwähnt, kann die Drosseleinrichtung 26 sowohl im Ablauf 4 als auch im Zulauf 2 angeordnet wer- den. Anstelle oder zusätzlich zu der Drosseleinrichtung 26 kann zum Abbremsen des Hydromotors 1 auch eine dyna- misch wirkende Bremse 36 gemäß Figur 9 verwendet werden.

Ein Federraum 40 der Bremse 36 ist über eine Rückstell- leitung 42 mit der Steuerleitung 10 und damit der Pilot- leitung 22 verbunden. Diese Bremse 36 wird über den Pilot-oder Steuerdruck betätigt, der über eine Bremslei- tung vom Ablauf 4 abgegriffen wird. D. h., diese Bremse 36 rückt aufgrund des sich durch die erfindungsgemäße Steuerung bei dem Hydromotor 1 mit größerem Durchfluss aufbauenden Gegendrucks ein und bremst den Hydromotor 1 zusätzlich ab.

In Figur 10 ist eine Variante dargestellt, bei der der variable Widerstand 6 im Zulauf 2 des Hydromotors 1 angeordnet ist, wobei eine Drosseleinrichtung 26, wie sie bereits bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8 erläu- tert wurde, zwischen dem variablen Widerstand 6 und dem

Hydromotor 1 vorgesehen ist. Der variable Widerstand 6 wird wie bei den vorbeschriebenen Versionen über die Feder 8 in seine Position mit geringerem Öffnungsquer- schnitt vorgespannt und wird gleichzeitig über den Druck in der Steuerleitung 10 in die gleiche Richtung beauf- schlagt. In der Gegenrichtung, d. h. in Richtung des größeren Öffnungsquerschnittes ist der Ventilkörper des variablen Widerstandes 6 über die Drosselleitung 30 durch den Druck stromaufwärts des variablen Widerstandes 6 beaufschlagt. Das Rückschlagventil 14 öffnet dabei in Richtung zu der an die Steuerleitung 10 angeschlossenen Pilotleitung 22, so dass entsprechend der höchste am Ausgang eines variablen Widerstandes 6 auftretende Druck in der Pilotleitung 22 anliegt. Dieser höchste Druck wird entsprechend durch den geringsten Druckmittelvolumenstrom verursacht, da dann der kleinste Druckabfall über dem variablen Widerstand entsteht.

Die Drosseleinrichtung 26 ist dann entsprechend durch den über den Steuerleitungsabschnitt 34 abgegriffenen Druck in der Pilotleitung 22 in Richtung geringerer Durchflussquerschnitt und durch den über die Drossellei- tung 30 abgegriffenen Druck am Ausgang des variablen Widerstandes 6 in Richtung größerer Öffnungsquerschnitt vorgespannt. Wird nun das in Figur 10 dargestellte System mit Zulaufsteuerung (meter-in) bei der Versorgung mehre- rer Hydromotoren 1 durch eine gemeinsame Hydropumpe verwendet (siehe Figuren 4 und 7), so bestimmt der Hydro- motor mit dem geringsten Durchfluss den Druck in der Pilotleitung 22, da in diesem Fall im Bereich zwischen dem variablen Widerstand 6 und der Drosseleinrichtung 26 aufgrund des geringen Durchflusses der größte Druck über das Rückschlagventil 14 in die Pilotleitung 22 gemeldet wird. Entsprechend werden die variablen Widerstände 6 der Hydromotoren 1 mit größerem Durchfluss in eine Drossel- stellung mit konstanten, geringerem Querschnitt verscho-

ben als dies bei abgesperrter Pilotleitung 22 der Fall wäre. Zusätzlich wird der Druckmittelvolumenstrom über die Drosseleinrichtung 26 gedrosselt, da diese durch den größeren Druck in der Pilotleitung 22 in Richtung gerin- gerer Öffnungsquerschnitt verschoben wird-die Hydromo- toren 1 mit größerem Durchfluss werden entsprechend abgebremst und der Schlupf an den zugeordneten Antriebs- rädern verringert.

Bei den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen wurde der Steuerdruck zur Betätigung des variablen Widerstandes 6 im Zulauf oder im Ablauf des Hydromotors 1 abgegriffen.

Bei dem in Figur 11 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der Steuerdruck von einem Hilfsmotor 40 generiert, der vom zugeordneten Hydromotor 1 angetrieben wird. In Abhängigkeit von der Drehzahl des Hydromotors 1 wird Steueröl über eine Zuführleitung 42 dem Hilfsmotor 40 zugeführt, dessen Niederdruckseite mit einem Hilfsmotor- ablauf 44 verbunden ist. In diesem ist der variable hydraulische Widerstand 6 angeordnet, dessen Ventilkörper über die Feder 8 in Richtung des geringsten Durchfluss- querschnittes vorgespannt ist. Der Federraum und der Ausgang des Widerstandes 6 sind über die Leitung 18 und die Dämpfungsdrossel 20 mit dem Ablauf 4 des Haupt-Hydro- motors 1 verbunden, so dass das Steueröl nach dem Durch- strömen des Widerstandes 6 zurückgeführt wird.

Vom Hilfsmotorablauf 44 zweigt die in der Pilotlei- tung 22 einmündende Steuerleitung 10 ab, über die der im Hilfsmotorablauf 44 anliegende Druck als Steuerdruck zu der in Richtung des größeren Durchflussquerschnittes wirksamen Steuerfläche geführt wird. Parallel zur Drossel 12 ist in der Steuerleitung 10 das Rückschlagventil 14 vorgesehen, über das die Pilotleitung 22 mit dem Hilfsmo- torablauf 44 verbindbar ist.

Im Ablauf 4 des Hydromotors 1 ist die Drosseleinrich- tung 26 angeordnet, die durch die Druckfeder 28 in ihre Grundposition mit maximalem Öffnungsquerschnitt vorge- spannt ist. Der Federraum der Druckfeder 28 ist des weiteren über den Steuerleitungsabschnitt 34 mit der Pilotleitung 22 verbunden. Die Drosseleinrichtung 26 ist in Richtung des minimalen Öffnungsquerschnittes durch den Druck in der Drosselleitung 30 beaufschlagt, der dem Druck im Hilfsmotorablauf 44 entspricht. D. h., bei dieser Variante wird der Abfluss des Hydromotors 1 über die Drosseleinrichtung 26 gedrosselt und somit ein den Hydromotor 1 bremsender Gegendruck aufgebaut, während über den variablen hydraulischen Widerstand 6 ein den Hilfsmotor 40 bremsender Gegendruck erzeugt wird.

Für den Fall, dass mehrere der in Figur 11 gezeigten Zweige über eine gemeinsame Hydropumpe mit Druckmittel versorgt werden, wird der Druck in der gemeinsamen Pilot- leitung 22 durch den Gegendruck an dem Hilfsmotor 40 mit dem geringsten Durchfluss bestimmt, der entsprechend dem Hydromotor 1 mit dem geringsten Durchfluss zugeordnet ist. Die hydraulischen Widerstände 6 und Drosseleinrich- tungen 26 der anderen Hydromotoren 1, Hilfsmotore 40 werden in Abhängigkeit von diesem niedrigen Steuerdruck in eine im wesentlichen konstante Durchflusspositon gebracht, deren wirksamer Durchmesser kleiner ist als in demjenigen Fall, in dem die Pilotleitung 22 abgesperrt wäre und somit die Querverbindung zwischen den einzelne Zweigen unterbrochen wäre-entsprechend werden die zugeordneten Hydromotore durch den entstehenden erhöhten Gegendruck abgebremst und der Schlupf der Antriebsräder verringert.

Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel wird nur ein kleiner Teil des Druckmittels verwendet, um den Steuerdruck in der Pilotleitung zu erzeugen, so dass der

Leistungsverlust im Hauptzweig gering ist. Der Hauptvolu- menstrom über dem Hydromotor 1 wird nur dann angedros- selt, wenn ein Schlupf festgestellt wird und somit der Volumenstrom zu groß wird.

Insbesondere bei Anordnungen, bei denen die vorbe- schriebenen Ventile (variabler hydraulischer Widerstand 6 und Drosseleinrichtung 26) im Zulauf des Hydromotors angeordnet sind, kann es erforderlich sein, ein Antikavi- tationsventil im Bereich des Zulaufanschlusses des Motors vorzusehen. Dieses Antikavitationsventil versorgt den Motor mit Druckmittel, wenn dieser durch eine äußere Last, beispielsweise bei Bergabfahrt des Fahrzeuges angetrieben wird, so dass Kavitationserscheinungen ver- hindert sind.

Ein wesentlicher Vorteil der vorbeschriebenen Kompo- nenten besteht darin, dass diese ohne größere Umbauten sowohl im Zulauf-als auch im Ablauf (meter-in ; meter- out) angeordnet werden können und auch eine Nachrüstung bestehender Systeme möglich ist. Die erfindungsgemäße Lösung lässt es des weiteren zu, dass die Motoren in Parallelschaltung angeordnet werden können, wobei jedem der Hydromotoren im System zumindest ein veränderlicher hydraulischer Widerstand gemäß der vorhergehenden Be- schreibung und ggf. eine Droseleinrichtung zugeordnet wird, so dass praktisch eine unbegrenzte Anzahl an Moto- ren geregelt werden kann.

Die Druckverluste der erfindungsgemäßen Anordnung sind minimal, da keine feststehenden Blenden im Haupt- Druckmittelströmungspfad vorhanden sind. Insbesondere bei geringen Volumenströmen ist das Ansprechverhalten des Systems optimal, wobei ein gutes Anfahrverhalten und ein geringer Leistungsverlust bei hohen Drehzahlen des Hydro- motors gewährleistet ist. Das System ist sehr einfach

aufgebaut und ohne zusätzliche Eingaben oder Steuerung von aussen ständig aktiv. Die eingesetzten Hydraulikkom- ponenten lassen sich äußerst kompakt in den Motorblock integrieren oder mit einem zusätzlichen Gehäuse versehen.

Der Antrieb lässt sich mit minimalen Anpassungen bei Fahrantrieben unterschiedlicher Verdrängungsvolumina und Radgrößen verwenden, wobei auch Radialkolbenmotoren mit zwei Förderrichtungen verwendbar sind.

Offenbart ist ein Antrieb mit einer Hydropumpe, über die zumindest zwei Hydromotoren mit Druckmittel versorg- bar sind. Der erfindungsgemäße Antrieb hat im Zulauf oder im Ablauf jedes Hydromotors einen veränderlichen hydrau- lischen Widerstand, der in eine Grundposition mit minima- lem Öffnungsquerschnitt vorgespannt ist und über einen Steuerdruck in Richtung eines größeren Öffnungsquer- schnittes beaufschlagbar ist. Dieser Steuerdruck ist vom Druck im Zulauf oder im Ablauf des Hydromotors abhängig.

1 Hydromotor 2 Zulauf 4 Ablauf 6 variabler Widerstand 8 Feder 10 Steuerleitung 12 Drossel 14 Rückschlagventil 16 Zweigsteuerleitung 18 Leitung 20 Dämpfungsdrossel 22 Pilotleitung 24 Pilotkanal 26 Drosseleinrichtung 28 Druckfeder 30 Drosselleitung 32 Drossel 34 Steuerleitungsabschnitt 36 Bremse 38 Bremsleitung 40 Hilfsmotor 42 Zuführleitung 44 Hilfsmotorablauf