DE10006407A1 - Hydrostatischer Antrieb für eine Winde - Google Patents
Hydrostatischer Antrieb für eine WindeInfo
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Abstract
Ein hydrostatischer Antrieb (1) umfaßt eine Hydropumpe (4) und einen Hydromotor (8), der mit der Hydropumpe (4) in einem hydraulischen Arbeitskreis (6, 7) verbunden ist und eine Abtriebswelle (9) antreibt. Eine Verstellvorrichtung (14) dient zum Verstellen des Verdrängungsvolumens der Hydropumpe (4) in Abhängigkeit von einem Stelldruck, der von einem elektrisch ansteuerbaren Steuerventil (15) vorgegeben wird. Das Steuerventil (15) wird von einer elektronischen Steuereinheit (16) angesteuert. Mit der Abtriebswelle (9) ist eine Winde (11) zum Auf- und Abspulen eines Seiles (12) verbunden. Ein Sensor (40) ist mit der elektronischen Steuereinheit (16) verbunden und erfaßt die auf das Seil (12) einwirkende Zugkraft. Die elektronische Steuereinheit (16) steuert das Steuerventil (15) so an, daß die auf das Seil (12) einwirkende Zugkraft zumindest annähernd konstant gehalten wird.
Description
Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Antrieb für
eine Winde zum Auf- und Abspulen eines Seils, einer Kette
oder dergleichen.
Ein hydrostatischer Antrieb zum Antrieb von Fahrzeugen,
jedoch nicht zum Antrieb einer Winde, ist beispielsweise aus
der DE 195 24 189 A1 bekannt. Bei dem aus dieser
Druckschrift hervorgehenden hydrostatischen Antrieb ist eine
verstellbare Hydropumpe mit einem verstellbaren Hydromotor
in einem geschlossenen Arbeitskreis verbunden. Die
Hydropumpe wird von einem Verbrennungsmotor angetrieben. Der
Hydromotor treibt über eine Abtriebswelle und ein
nachgeschaltetes Getriebe die Antriebsräder eines Fahrzeugs
an. Die Verstellung der Verstellvorrichtung der Hydropumpe
erfolgt über zwei gegensinnig wirkende Elektromagneten, die
von einer elektronischen Steuereinheit in Abhängigkeit von
einem von einem Fahrtrichtungsgeber vorgegebenen
Steuersignal angesteuert werden.
In der Praxis besteht das Problem, hydrostatische Antriebe
zum Antrieb von Winden, beispielsweise Schiffswinden, so
auszugestalten, daß die auf das mit der Winde verbundene
Seil bzw. die auf die mit der Winde verbundene Kette
einwirkende. Kraft konstant gehalten wird. Ist z. B. ein
Schiff mit dem von der Winde abgespulten Seil an einem Kai
festgemacht, so ist das Schiff Wasserstandsänderungen
ausgesetzt, die z. B. durch die Gezeiten hervorgerufen
werden. Diese Hub- und Senkbewegung des Schiffes soll
ausgeglichen werden, wobei die Kraft, mit welcher das Schiff
an dem Kai gehalten wird, konstant gehalten wird. Eine
andere Anwendung besteht z. B. darin, daß für ein an einem
Steilhang arbeitendes Pistenfahrzeug die auf das
Pistenfahrzeug einwirkende Hangabtriebskraft zumindest
teilweise dadurch ausgeglichen werden soll, daß das
Pistenfahrzeug über ein von einer Winde auf- und abspulbares
Seil gehalten wird. Dabei soll das Seil eine unbegrenzte
Fahrbewegung des Pistenfahrzeugs entlang des Hangs
ermöglichen und unabhängig von der Position des
Pistenfahrzeug eine konstante Haltekraft auf das
Pistenfahrzeug ausüben. Für diese Anwendungen ist ein
hydrostatischer Antrieb erforderlich, der die auf das Seil
ausgeübte Kraft konstant hält. Diese Betriebsweise ist auch
als Mooring-Betrieb bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen
hydrostatischen Antrieb anzugeben, der es bei einer
besonders einfachen Bauweise erlaubt, eine auf ein Seil bzw.
eine Kette einwirkende Kraft konstant zu halten. Die Aufgabe
wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 in
Verbindung mit den gattungsbildenden Merkmalen gelöst.
Der Erfindung liegt der Lösungsansatz zugrunde, zum
Konstanthalten der auf das Seil bzw. die Kette einwirkende
Kraft ein zum Ansteuern der Verstellvorrichtung ohnehin
vorhandenes, elektrisch ansteuerbares Steuerventil zu
verwenden. Dazu wird die auf das Seil bzw. die Kette
einwirkende Kraft durch einen Sensor erfaßt und der Meßwert
der elektronischen Steuereinheit übermittelt. Die
elektronische Steuereinheit steuert das Steuerventil so an,
daß das Steuerventil der Verstellvorrichtung einen solchen
Stelldruck vorgibt, daß die auf das Seil bzw. die Kette
einwirkende Kraft über den Regelkreislauf Sensor,
elektronische Steuereinheit, Steuerventil,
Verstellvorrichtung, Hydropumpe, Arbeitskreislauf,
Hydromotor konstant eingeregelt wird. Bei einer Zunahme der
auf das Seil bzw. die Kette einwirkenden Kraft wird die
Hydropumpe in Richtung Abspulen zurückgeschwenkt. Umgekehrt
wird bei einer Abnahme der auf das Seil bzw. die Kette
einwirkenden Kraft die Hydropumpe in Richtung Aufspulen
weiter ausgeschwenkt. In analoger Weise kann durch
Ansteuerung des Hydromotors vorgegangen werden. Durch diese
elektrohydraulische Steuerung werden zusätzliche
hydraulische Ventile und - abgesehen von dem Sensor -
zusätzliche elektronische Komponenten für die Steuerfunktion
des Konstanthaltens der auf das Seil bzw. die Kette
einwirkenden Kraft vermieden.
In den Ansprüche 2 bis 14 sind vorteilhafte Weiterbildungen
der Erfindung angegeben.
Es ist vorteilhaft, das Steuerventil entweder als 4/3-
Wegeventil oder als 4/2-Wegeventil auszubilden. Dabei kann
ein erster Eingang des Steuerventils mit einer
Hydraulikfluidquelle, ein zweiter Eingang des Steuerventils
mit einer Hydraulikfluidsenke, ein erster Ausgang des
Steuerventils mit einer ersten Stelldruckkammer der
Verstellvorrichtung und zweiter Ausgang des Steuerventils
mit einer zweiten Stelldruckkammer der Verstellvorrichtung
verbunden sein. Diese Ausgestaltung des Steuerventils
erlaubt ein schnelles Ausschwenken und Zurückschwenken der
Hydropumpe. Das Steuerventil kann durch elektrische
Stellglieder, insbesondere durch Proportional-
Elektromagnete, angesteuert werden.
Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung ist ein
zweiter Sensor vorgesehen, der den in der Hockdruck
führenden Arbeitsleitung des Arbeitskreislaufs herrschenden
Druck erfaßt. Übersteigt dieser Druck einen vorgegebenen
Maximaldruck oder bei elektrischem Kurzschluß bzw. des
Steuerventils, betätigt die elektronische Steuereinheit eine
Notabschalt-Ventileinheit, die den Stelldruck der
Stellvorrichtung so verändert, daß die Hydropumpe
zurückgeschwenkt wird. Daraufhin nimmt der Druck in der
Arbeitsleitung ab. Eine solche Notabschalt-Ventileinheit ist
insbesondere vorteilhaft, wenn das Seil bzw. die Kette
mechanisch blockiert wird. Diese Blockade bewirkt ein
Blockieren der Winde und somit des Hydromotors. Der Druck in
der Arbeitsleitung stromaufwärts des Hydromotors steigt
signifikant an, was zu einer Zerstörung der Arbeitsleitung,
der Hydropumpe oder des Hydromotors führen kann. Es ist
deshalb vorteilhaft, wenn eine solche Blockade erkannt wird
und die Hydropumpe entsprechend zurückgeschwenkt wird.
Die Notabschalt-Ventileinheit kann ein von der Steuereinheit
angesteuertes elektrisch betätigbares Umschaltventil
umfassen, das den Stelldruck für die Verstellvorrichtung z. B.
dadurch verändert, daß der Stelldruck mit einem
Zusatzdruck übersteuert wird. Dieser Zusatzdruck kann
beispielsweise aus dem in der Arbeitsleitung herrschenden
Hochdruck unter Vorschaltung eines Druckminderventils
gewonnen werden. Weitere Notabschaltung ist durch einen
nullschwenkbaren Hydromotor möglich, der im Störungsfall auf
Null geschwenkt wird und somit einen Freilauf der Seilwinde
herstellt.
Die Sensoren, das Steuerventil, die Notabschalt-
Ventileinheit und weitere Geber, Sensoren oder
Fehlerindikatoren sind vorteilhaft über einen elektronischen
Steuerbus mit der elektronischen Steuereinheit verbunden.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Die einzige
Figur der Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des
erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs.
Bei dem in der Figur gezeigten hydrostatischen Antrieb 1
treibt ein Motor 2, beispielsweise ein Dieselmotor, über
eine Antriebswelle 3 eine verstellbare Hydropumpe 4 und eine
Hilfspumpe 5 an. Die Hydropumpe 4 ist über eine Hochdruck
führende Arbeitsleitung 6 und eine Niederdruck führende
Arbeitsleitung 7, die einen Arbeitskreislauf 6, 7 bilden,
mit einem im Ausführungsbeispiel nicht verstellbaren
Hydromotor 8 verbunden. Der Hydromotor 8 kann jedoch
ebenfalls verstellbar ausgebildet sein. Der Hydromotor 8
treibt über eine Abtriebswelle 9 und ein Schaltgetriebe 10
eine Winde 11 an. Die Winde 11 dient zum Auf- und Abspulen
eines Seils 12 bzw. einer Kette oder dergleichen, das mit
einer Last 13 beispielsweise einem Schiffsanker, verbunden
sein kann.
Zum Verstellen des Fördervolumens bzw. Verdrängungsvolumens
der Hydropumpe 4 dient eine Verstellvorrichtung 14. Der
Stelldruck für die Verstellvorrichtung 14 wird von einem
elektrisch ansteuerbaren Steuerventil 15 vorgegeben, das von
einer elektronischen Steuereinheit 16 über einen Steuerbus
17 ansteuerbar ist. Das Steuerventil 15 ist im dargestellten
Ausführungsbeispiel als 4/2-Wegeventil ausgebildet.
In der in der Figur dargestellten Neutralstellung werden die
beiden Stelldruckkammern 18 und 19 der Verstellvorrichtung
zu einem Hydraulikfluidtank 20 hin belüftet. Bei Betätigung
des Steuerventils mit einem ersten als Proportional-
Elektromagnet ausgebildeten Stellglied wird der Ventilkolben
des kontinuierlich verstellbaren Steuerventils 15 in seine
erste Ventilstellung 23 verschoben, so daß eine noch zu
beschreibende Hydraulikfluidquelle 24 über eine erste
Stelldruckleitung 25 mit der ersten Stelldruckkammer 18 der
Verstellvorrichtung 14 verbunden ist. Die zweite
Stelldruckkammer 19 der Verstellvorrichtung 14 hingegen ist
mit dem Hydraulikfluidtank 20 verbunden. Die Hydropumpe 4
wird dadurch in eine erste Förderrichtung ausgeschwenkt. Bei
Betätigung des zweiten ebenfalls als Proportional-
Elektromagnet ausgebildeten Stellglieds 22 hingegen wird der
Ventilkolben des Steuerventils 19 in eine zweite
Ventilstellung 26 verschoben, so daß die zweite
Stelldruckkammer 19 der Verstellvorrichtung 14 mit der
Hydraulikfluidquelle 24 und die erste Stelldruckkammer 18
hingegen mit dem Druckfluidtank 20 verbunden wird. Dabei
über die als Proportional-Elektromagnet ausgebildeten
Stellglieder 21, 22 eine der ansteuernden Stromstärke
proportionale Kraft auf den Ventilkolben des Steuerventils
15 aus, so daß sich in den Stelldruckkammern 18 und 19 ein
der ansteuernden Stromstärke proportionaler Stelldruck
einstellt und bis zu einem maximalen Schwenkwinkel der
Hydropumpe hin jede Zwischenstellung einstellbar ist. Die
Stellglieder 21, 22 werden über elektrische Steuerleitungen
27, 28 angesteuert.
Die Hydraulikfluidquelle 24 besteht aus der bereits
beschriebenen Hilfspumpe 5, die Hydraulikfluid über einen
Filter 60 aus dem Hydraulikfluidtank aussaugt und in eine
Speiseleitung 30 einspeist. Der Druck in der Speiseleitung
30 wird durch ein Druckbegrenzungsventil 31 begrenzt. Die
Hilfspumpe 5 dient ferner zum Eispeisen von Hydraulikfluid
in die jeweils niederdruckführende Arbeitsleitung 6, 7 über
ein Rückschlagventil 32 bzw. 33. Zur Begrenzung des Drucks
in der Arbeitsleitung 6 dient ein Druckbegrenzungsventil 35,
während zur Begrenzung des Drucks in der Arbeitsleitung 7
ein Druckbegrenzungsventil 34 dient. Überschreitet der Druck
in der jeweils hochdruckführenden Arbeitsleitung 6, 7 einen
vorgegebenen Grenzdruck, so öffnet ein Begrenzungsventil 36,
das über ein Wechselventil 37 mit der jeweils
hochdruckführenden Arbeitsleitung 6, 7 verbunden ist. Das
Öffnen des Begrenzungsventils 36 reduziert den Stelldruck
und führt zu einem Zurückschwenken der Hydropumpe 4.
Die jeweils Niederdruck führende Arbeitsleitung 6, 7 ist
über ein Wechselventil 38 mit einem Begrenzungsventil 39
verbunden, das sicherstellt, daß der Druck in der jeweils
Niederdruck führenden Arbeitsleitung 6, 7 einen vorgegebenen
Grenzwert nicht überschreitet.
An der Winde 11 ist ein erster elektronischer Sensor 40
vorgesehen, der die auf das Seil 12 bzw. die Kette
einwirkende Kraft erfaßt. Dies kann indirekt durch Messung
des auf die Windentrommel einwirkenden Drehmoments unter
Berücksichtigung des Durchmessers der Windentrommel
erfolgen. Der erste Sensor 40 ist über eine elektrische
Leitung 41 und den elektronischen Steuerbus 17 mit der
elektronischen Steuereinheit 16 verbunden. Über den
Steuerbus 17 ist ferner ein Zugkraft-Geber 42 verbunden, mit
welchem der Sollwert der auf das Seil 12 bzw. die Kette
einwirkenden Kraft stufenlos vorgebbar ist. Ferner ist ein
Richtungs-Geber 43 über den elektronischen Steuerbus 17 mit
der elektronischen Steuereinheit 16 verbunden. Über den
Richtungs-Geber 43 kann die Aufspulrichtung bzw.
Abspulrichtung für die Winde 11 sowie die Aufspul- bzw.
Abspulgeschwindigkeit vorgegeben werden. Ferner kann der
Richtungs-Geber 43 in eine Zugkraft-Konstanthaltestellung
bzw. Mooring-Stellung gestellt werden. In dieser Stellung
steuert die elektronische Steuereinheit 16 die Hydropumpe 4
so an, daß die auf das Seil 12 bzw. die Kette einwirkende
Kraft konstant gehalten wird.
Die Hochdruck führende Arbeitsleitung 6 des
Arbeitskreislaufes 6, 7 ist über eine Druckleitung 45 mit
einem zweiten elektronischen Sensor 44 verbunden, der
seinerseits über eine elektrische Leitung 46 und den
elektronischen Steuerbus 17 mit der elektronischen
Steuereinheit 16 verbunden ist. Der zweite elektronische
Sensor 44 mißt den in der Hochdruck führenden Arbeitsleitung
6 herrschenden Druck und übersetzt diesen in ein dem Druck
entsprechendes elektronisches Signal. Ferner ist ein
Fehlerindikator 47 in Form einer optischen und/oder
akustischen Signaleinrichtung vorgesehen, die ebenfalls über
den Steuerbus 17 mit der elektronischen Steuereinheit 16 in
Verbindung steht.
Entsprechend der vorteilhaften Weiterbildung ist ferner eine
Notabschalt-Ventileinheit 48 vorgesehen. Die Notabschalt-
Ventileinheit 48 umfaßt ein über ein elektrisches Stellglied
49, beispielsweise einen Elektromagneten, ansteuerbares
Umschaltventil 50. Das elektrische Stellglied 49 ist über
eine elektrische Steuerleitung 51 mit dem elektronischen
Steuerbus 17 und somit mit der elektronischen Steuereinheit
16 verbunden. Das Umschaltventil 50 steht über eine
Druckleitung 52 mit der Hochdruck führenden Arbeitsleitung 6
in Verbindung. Dem Umschaltventil 50 ist im dargestellten
Ausführungsbeispiel ein Druckminderventil 53 nachgeschaltet,
das sich zwischen dem Umschaltventil 15 und einer
Verbindungsleitung 54 befindet, die zu der zweiten
Stelldruckkammer 19 der Verstellvorrichtung 14 führt.
Zwischen der Verbindungsleitung 54 und dem
Hydraulikfluidtank 20 ist bei dem dargestellten bevorzugtem
Ausführungsbeispiel noch ein Druckbegrenzungsventil 55
vorgesehen.
Die Funktionsweise des erfindungsgemäßen hydrostatischen
Antriebs ist wie folgt:
Wird der Richtungs-Geber 43 in eine Abspulstellung gebracht,
so wird der Schwenkwinkel der Hydropumpe 4 entsprechend der
gewählten Abspulgeschwindigkeit so verschwenkt, daß der
Hydromotor 8 so angetrieben wird, daß das Seil 12 bzw. die
Kette von der Winde 11 abgespult wird. Umgekehrt wird, wenn
der Richtungs-Geber 43 in die Aufspulstellung gestellt wird,
der Schwenkwinkel der Hydropumpe 4 entsprechend der
gewählten Aufspulgeschwindigkeit so verschwenkt, daß der
Hydromotor 8 so angetrieben wird, daß das Seil 12 bzw. die
Kette auf die Winde 11 aufgespult wird.
Wird der Richtungs-Geber 43 jedoch in eine Kraft-
Konstanthaltestellung bzw. Mooring-Stellung gestellt, so
wird ein Regelkreislauf in Betrieb gesetzt, der aus dem
ersten elektronischen Sensor 40, der elektronischen
Steuereinheit 16, dem Steuerventil 15, der
Verstellvorrichtung 14, der Hydropumpe 4, dem
Arbeitskreislauf 6, 7 und dem Hydromotor 8 besteht. Dabei
wird durch den ersten elektronischen Sensor 40 fortwährend
die auf das Seil 12 bzw. die Kette einwirkende Kraft
gemessen und der Meßwert über den elektronischen Steuerbus
17 an die elektronische Steuereinheit 16 weitergeleitet. Die
elektronische Steuereinheit 16 vergleicht den mittels des
ersten Sensors 40 gemessenen Ist-Wert mit dem von dem
Zugkraft-Geber 42 vorgebbaren Soll-Wert.
Ist der gemessene Ist-Wert der Zugkraft kleiner als der
vorgegebene Soll-Wert, so wird das Steuerventil 15 so
angesteuert, daß diese den Stelldruck in der
Stelldruckkammer 18 erhöht und somit die Hydropumpe 4 auf
einen größeren Schwenkwinkel ausgeschwenkt wird. Dadurch
wird auf dem Hydromotor 8 ein größeres Drehmoment ausgeübt,
das über das Getriebe 10 und die Winde 11 auf das Seil 12
bzw. die Kette übertragen wird. Stellt die elektronische
Steuereinheit 16 fest, daß der von dem ersten Sensor 40
gemessene Ist-Wert der Zugkraft mit dem von dem Zugkraft-
Geber 42 vorgegeben Soll-Wert der Zugkraft übereinstimmt, so
wird der Schwenkwinkel der Hydropumpe 4 über das
Steuerventil 21 und die Verstellvorrichtung 14 nicht weiter
verändert, so daß sich eine Gleichgewichtslage einstellt.
Stellt die elektronische Steuereinheit 16 dagegen fest, daß
der von dem ersten Sensor 40 gemessene Ist-Wert der Zugkraft
kleiner ist als der von dem Zugkraft-Geber 42 vorgegebene
Soll-Wert, so steuert die elektronische Steuereinheit 16 das
Steuerventil 15 so an, daß der Stelldruck in der
Stelldruckkammer 18 vermindert wird und somit die Hydropumpe
4 auf einen geringeren Schwenkwinkel zurückgeschwenkt wird.
Dadurch wird das auf den Hydromotor 8 ausgeübte Drehmoment
verringert, wodurch sich die auf das Seil 12 bzw. die Kette
ausgeübte Kraft vermindert, bis sich wiederum eine
Gleichgewichtslage einstellt.
Auf diese Weise wird die in dem Seil 12 herrschende Zugkraft
unabhängig von der abgespulten Länge des Seiles 12 konstant
gehalten. Durch die erfindungsgemäße Kombination einer
elektronischen Regelung mit einer hydraulischen Ansteuerung
wird ein hydraulischer Zusatzaufwand für die beschriebene
Konstantzugkraftregelung vermieden. Die erfindungsgemäße
Lösung kommt hingegen mit den für die Ansteuerung des
Fahrantriebs ohnehin vorhandenen hydraulischen Ventilen aus.
Das Steuerventil 15 ist auch bei einem Fahrantrieb ohne die
Konstantzugkraftregelung ohnehin vorhanden und kann für die
Konstantzugkraftregelung gleichzeitig Verwendung finden.
Nachfolgend wird ein Notabschalt-Betrieb entsprechend einer
erfindungsgemäßen Weiterbildung beschrieben.
Dabei überwacht der zweite Sensor 44 fortwährend den in der
Hochdruck führenden Arbeitsleitung 6 herrschenden Druck und
übermittelt den gemessenen Druckwert über die Leitung 46 und
den elektronischen Steuerbus 17 an die elektronische
Steuereinheit 16. Stellt die elektronische Steuereinheit 16
fest, daß der gemessene Druck höher als ein vorgebbarer
Maximaldruck ist, so löst die elektronische Steuereinheit 16
den Notabschalt-Betrieb aus. Der Notabschalt-Betrieb wird
über den Fehlerindikator 47 optisch und/oder akustisch
angezeigt. Ferner wird das Signal auf der elektrischen
Leitung 51 abgeschaltet. Ein solcher überhöhter Druck in der
Arbeitsleitung 6 tritt beispielsweise auf, wenn das Seil 12
im Aufspulbetrieb blockiert ist. Dadurch wird der Hydromotor
8 blockiert und in der Arbeitsleitung 6 staut sich ein
überhöhter Druck auf. Wäre der erfindungsgemäße
hydrostatische Antrieb 1 nicht mit dem Notabschalt-Betrieb
ausgestattet, so könnte eine Beschädigung des Seils 12, der
Winde 11, des Getriebes 10, des Hydromotors 8 oder anderer
Komponenten eintreten. Durch den Notabschalt-Betrieb
entsprechend der erfindungsgemäßen Weiterbildung wird dies
jedoch wirkungsvoll vermieden.
Beim normalen, ungestörten Betrieb des hydrostatischen
Antriebs 1 liegt an der elektrischen Leitung 51 ein Signal
an, so daß das elektrische Stellglied 49 das Umschaltventil
49 so betätigt, daß sich dieses in der ersten Schaltstellung
56 befindet. In dieser Schaltstellung 56 ist der Eingang des
Druckminderventils 53 mit dem Hydraulikfluidtank 20
verbunden und der in der Stelldruckkammer 19 herrschende
Stelldruck wird nicht beeinflußt.
In dem Notabschalt-Betrieb hingegen wird das Signal auf der
elektrischen Steuerleitung 51 abgeschaltet, so daß das
elektrische Stellglied 59 das Umschaltventil 50 freigibt.
Dieses wird dadurch in die Schaltstellung 57 umgeschaltet.
Dadurch wird das Druckminderventil 53 über die Leitung 52
mit der Hochdruck führenden Arbeitsleitung 6 verbunden. Das
Druckminderventil 53 reduziert den in der Arbeitsleitung 6
herrschenden Hochdruck auf einen verminderten Druck, der
durch das Druckbegrenzungsventil 55 zusätzlich begrenzt
wird. Dieser verminderte Druck wird über die
Verbindungsleitung 54 als Zusatzdruck an die
Stelldruckkammer 19 übertragen und erhöht den in der
Stelldruckkammer 19 herrschenden Stelldruck. Somit wird die
Hydropumpe 4 auf einen geringeren Schwenkwinkel
zurückgeschwenkt, wodurch der übermäßige Druck in der
Hochdruck führenden Arbeitsleitung 6 vermindert wird. Eine
Zerstörung der Hydropumpe 4, der Arbeitsleitung 6 oder des
Hydromotors 8 wird deshalb entgegengewirkt. Ferner wird das
auf den Hydromotor 8 ausgeübte Drehmoment verringert,
wodurch die auf die Winde 11 und das Seil 12 ausgeübte Kraft
soweit vermindert wird, daß eine Schädigung vermieden wird.
Es kann ein dritter Sensor 58 vorgesehen sein, der die
Fahrtrichtung der Winde 11 feststellt. Entsprechend kann ein
vierter Sensor 59 vorgesehen sein, der die Drehzahl des die
Hydropumpe 4 antreibenden Motors 2 feststellt. Diese
Meßwerte können zur Ansteuerung des Steuerventils 15 von der
elektronischen Steuereinheit 16 ebenfalls herangezogen
werden.
Die Erfindung ist nicht auf das dargestellte
Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere können das
Steuerventil 15, die Verstellvorrichtung 14 sowie die
Notabschalt-Ventileinheit 48 auch in anderer Weise
ausgestaltet sein.
Claims (14)
1. Hydrostatischer Antrieb (1) mit
einer Hydropumpe (4),
einem Hydromotor (8), der mit der Hydropumpe (4) in einem hydraulischen Arbeitskreislauf (6, 7) verbunden ist und eine Abtriebswelle (9) antreibt,
einer Verstellvorrichtung (14) zum Verstellen des Verdrängungsvolumens der Hydropumpe (4) und/oder des Hydromotors (8) in Abhängigkeit von einem Stelldruck, einem elektrisch ansteuerbaren Steuerventil (15), das in Abhängigkeit von einem elektrischen Steuersignal den Stelldruck für die Verstellvorrichtung (14) vorgibt, und einer elektronischen Steuereinheit (16) zur Ansteuerung des Steuerventils (15),
dadurch gekennzeichnet,
daß mit der Abtriebswelle (9) eine Winde (11) zum Auf- und Abspulen eines Seiles (12), einer Kette oder dergleichen verbunden ist,
daß ein mit der elektronischen Steuereinheit (16) verbundener erster Sensor (40) vorgesehen ist, der die auf das Seil (12) oder die Kette einwirkende Kraft erfaßt und
daß die elektronische Steuereinheit (16) das Steuerventil (15) so ansteuert, daß die auf das Seil (12) oder die Kette einwirkende Kraft zumindest annähernd konstant gehalten wird.
einer Hydropumpe (4),
einem Hydromotor (8), der mit der Hydropumpe (4) in einem hydraulischen Arbeitskreislauf (6, 7) verbunden ist und eine Abtriebswelle (9) antreibt,
einer Verstellvorrichtung (14) zum Verstellen des Verdrängungsvolumens der Hydropumpe (4) und/oder des Hydromotors (8) in Abhängigkeit von einem Stelldruck, einem elektrisch ansteuerbaren Steuerventil (15), das in Abhängigkeit von einem elektrischen Steuersignal den Stelldruck für die Verstellvorrichtung (14) vorgibt, und einer elektronischen Steuereinheit (16) zur Ansteuerung des Steuerventils (15),
dadurch gekennzeichnet,
daß mit der Abtriebswelle (9) eine Winde (11) zum Auf- und Abspulen eines Seiles (12), einer Kette oder dergleichen verbunden ist,
daß ein mit der elektronischen Steuereinheit (16) verbundener erster Sensor (40) vorgesehen ist, der die auf das Seil (12) oder die Kette einwirkende Kraft erfaßt und
daß die elektronische Steuereinheit (16) das Steuerventil (15) so ansteuert, daß die auf das Seil (12) oder die Kette einwirkende Kraft zumindest annähernd konstant gehalten wird.
2. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das elektrisch ansteuerbare Steuerventil (15) ein 4/3-
Wegventil oder ein 4/2-Wegeventil ist.
3. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein erster Eingang des Steuerventils (15) mit einer
Hydraulikfluidquelle (24), ein zweiter Eingang des
Steuerventils (15) mit einer Hydraulikfluidsenke oder einem
Hydraulikfluidtank (20), ein erster Ausgang des
Steuerventils (15) mit einer ersten Stelldruckkammer (18)
der Verstellvorrichtung (14) und ein zweiter Ausgang des
Steuerventils (15) mit einer zweiten Stelldruckkammer (19)
der Verstellvorrichtung (14) verbunden ist.
4. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß an dem Steuerventil (15) ein erstes elektrisches
Stellglied (21), um das Steuerventil (15) in eine erste
Ventilstellung (23) zu verschieben, in welcher die
Hydraulikfluidquelle (24) mit der ersten Stelldruckkammer
(18) der Verstellvorrichtung (14) verbunden ist, und ein
zweites elektrisches Stellglied (22), um das Steuerventil
(15) in eine zweite Ventilstellung (26) zu verschieben, in
welcher die Hydraulikfluidquelle (24) mit der zweiten
Stelldruckkammer (19) der Verstellvorrichtung (14) verbunden
ist, vorgesehen sind.
5. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stellglieder (21, 22) Proportional-Elektromagnete
sind, die auf das Steuerventil (15) eine zu der ansteuernden
Stromstärke proportionale Stellkraft ausüben.
6. Hydrostatischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Sensor (40) die auf das Seil (12) oder die
Kette einwirkende Kraft durch Messen des auf die Winde (11)
einwirkenden Drehmoments erfaßt.
7. Hydrostatischer Antrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein zweiter Sensor (44) vorgesehen ist, der den in der
Hochdruck führenden Arbeitsleitung (6) des Arbeitskreislaufs
(6, 7) herrschenden Druck erfaßt.
8. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elektronische Steuereinheit (16) eine Notabschalt-
Ventileinheit (48) betätigt, wenn der von dem zweiten Sensor
(44) ermittelte Druck höher als ein vorgegebener
Maximaldruck ist.
9. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Notabschalt-Ventileinheit (48) bei ihrer Betätigung
den Stelldruck für die Verstellvorrichtung (14) verändert.
10. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Notabschalt-Ventileinheit (48) ein elektrisch
betätigbares Umschaltventil (50) umfaßt, das eine
Stelldruckkammer (19) der Verstellvorrichtung (14) bei
seiner Betätigung mit einem Zusatzdruck beaufschlagt.
11. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Umschaltventil (50) mit der Hochdruck führenden
Arbeitsleitung (6) des Arbeitskreislaufes (6, 7) verbunden
ist und zwischen dem Umschaltventil (50) und der
Stelldruckkammer (19) ein Druckminderventil (53) angeordnet
ist.
12. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen der Stelldruckkammer (19) und einem
Hydraulikfluidtank (20) ein Druckbegrenzungsventil (55)
angeordnet ist.
13. Hydrostatischer Antrieb nach einem der Ansprüche 8 bis
12,
dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Sensor (40), der zweite Sensor (44), das
Steuerventil (15) und die Notabschalt-Ventileinheit (48)
über einen elektronischen Steuerbus (17) mit der
elektronischen Steuereinheit (16) verbunden sind.
14. Hydrostatischer Antrieb nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Zugkraft-Geber (42) zur Vorgabe der auf das Seil
(12) oder die Kette einwirkenden Kraft und/oder ein
Richtungs-Geber (43) zur Vorgabe der Auf- und Abspulrichtung
der Winde (11) und/oder ein dritter Sensor (58) zum Erfassen
der Auf- und Abspulrichtung der Winde (11) und/oder ein
vierter Sensor (59) zum Erfassen der Drehzahl eines die
Hydropumpe antreibenden Motors (2) und/oder ein
Fehlerindikator (47) mit dem elektronischen Steuerbus (17)
verbunden ist.
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