Die
Erfindung betrifft einen hydrostatischen Antrieb mit einem doppelt
wirkenden Hydraulikzylinder und einem Volumenstromausgleich.The
The invention relates to a hydrostatic drive with a double
acting hydraulic cylinder and a volume flow compensation.
Aus
der DE 103 43 016
A1 ist es bekannt, einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder
mittels einer ersten Hydropumpe und einer zweiten Hydropumpe zu
betätigen.
Eine der beiden Hydropumpen ist dabei mit den beiden Arbeitskammern
des doppelt wirkenden Hydraulikzylinders in einem geschlossenen
Kreislauf verbunden. Die zweite Hydropumpe ist dagegen nur mit der
kolbenseitigen Arbeitskammer in einem offenen Kreislauf verbunden.
Die beiden Hydropumpen sind jeweils in ihrem Fördervolumen verstellbar. Durch
Einstellung eines entsprechenden Fördervolumenverhältnisses
wird dem unterschiedlichen Volumenstrom in der kolbenseitigen Arbeitskammer
und der kolbenstangenseitigen Arbeitskammer Rechnung getragen.From the DE 103 43 016 A1 It is known to actuate a double-acting hydraulic cylinder by means of a first hydraulic pump and a second hydraulic pump. One of the two hydraulic pumps is connected to the two working chambers of the double-acting hydraulic cylinder in a closed circuit. The second hydraulic pump, however, is only connected to the piston-side working chamber in an open circuit. The two hydraulic pumps are each adjustable in their delivery volume. By setting a corresponding delivery volume ratio, the different volume flow in the piston-side working chamber and the piston rod-side working chamber is taken into account.
Nachteilig
an dem aus der DE
103 43 016 A1 bekannten hydrostatischen Antrieb ist es,
dass das Verhältnis
zwischen der Summe der Fördervolumina der
beiden Hydropumpen und dem Fördervolumen der
Hydropumpe im geschlossenen Kreis jeweils in demselben Verhältnis stehen
muss, wie die Kolbenflächen
des Arbeitskolbens zueinander stehen. Werden folglich zwei identische
Hydropumpen eingesetzt, so muss deren jeweiliges Fördervolumen
durch die entsprechenden Verstellvorrichtungen so eingestellt werden,
dass diese Bedingung erfüllt
ist. Umgekehrt ist es erforderlich, bei Verwendung von zwei identischen
Hydropumpen, wie dies vorteilhaft durch Einsatz einer Doppelpumpe
realisiert werden kann, einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder
zu verwenden, dessen Kolbenflächen
ein entsprechendes Verhältnis
aufweisen. In der Regel sind die beiden Hydropumpen einer Doppelpumpeneinheit
identisch ausgeführt,
so dass das Flächenverhältnis der
beiden Kolbenflächen
2:1 betragen müsste.
Handelsübliche
doppelt wirkende Hydraulikzylinder haben jedoch meist ein davon
abweichendes Flächenverhältnis der
Kolbenflächen
und somit unterschiedliche Volumenströme bei Verschiebung des Arbeitskolbens.A disadvantage of the from the DE 103 43 016 A1 known hydrostatic drive is that the ratio between the sum of the delivery volumes of the two hydraulic pumps and the delivery volume of the hydraulic pump in the closed circuit must be in each case in the same ratio as the piston surfaces of the working piston to each other. Consequently, if two identical hydraulic pumps are used, their respective delivery volume must be adjusted by the corresponding adjusting devices so that this condition is met. Conversely, it is necessary, when using two identical hydraulic pumps, as can be advantageously realized by using a double pump, to use a double-acting hydraulic cylinder whose piston surfaces have a corresponding ratio. In general, the two hydraulic pumps of a double pump unit are identical, so that the area ratio of the two piston surfaces would have to be 2: 1. However, commercially available double-acting hydraulic cylinders usually have a deviating area ratio of the piston surfaces and thus different volume flows during displacement of the working piston.
Es
ist die Aufgabe, einen hydrostatischen Antrieb zu schaffen, der
bei vorgegebenem festem Förderverhältnis einer
ersten und einer zweiten Hydropumpe eine weitgehend freie Auswahl
des zu verwendenden Hydraulikzylinders zulässt. Die Aufgabe wird durch
die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Die Unteransprüche
enthalten vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.It
The task is to create a hydrostatic drive, the
at a given fixed delivery ratio of
first and a second hydraulic pump a largely free choice
of the hydraulic cylinder to be used permits. The task is through
the features of claim 1 solved.
The dependent claims
contain advantageous developments of the invention.
Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe dadurch gelöst,
dass ein Entnahmeventil zum Volumenstromausgleich vorgesehen ist.
Der hydrostatische Antrieb umfasst eine erste Hydropumpe und eine
zweite Hydropumpe und einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder.
Die jeweils ersten Anschlüsse
der ersten und der zweiten Hydropumpe sind gemeinsam mit einer ersten
Arbeitskammer des Hydraulikzylinders verbunden. Mit einer zweiten
Arbeitskammer ist dagegen nur der zweite Anschluss der zweiten Hydropumpe
verbunden. Der zweite Anschluss der ersten Hydropumpe ist dagegen
mit einem Druckmittelreservoir verbunden. Zum Erzeugen einer Bewegung
des Arbeitskolbens fördern
beide Hydropumpen gemeinsam Druckmittel in die erste Arbeitdruckkammer.
In umgekehrter Förderrichtung
und damit umgekehrter Bewegungsrichtung des Arbeitskolbens wird
lediglich durch die zweite Hydropumpe Druckmittel in die zweite
Arbeitskammer gefördert.
Das Verhältnis
des gesamten Fördervolumens
beider Hydropumpen zu dem Fördervolumen
der zweiten Hydropumpe kann von dem Flächenverhältnis der ersten Kolbenfläche zu der
zweiten Kolbenfläche
abweichen. Infolgedessen kann es zu einer Differenz in der Ölmengenbilanz kommen.
Erfindungsgemäß ist ein
Entnahmeventil vorgesehen, durch welches diese Differenz in der Ölmengenbilanz
ausgeglichen und Druckmittel bei einer ersten Förderrichtung abgeführt wird
und somit ein Volumenstromausgleich erreicht wird.According to the invention
Task solved by
that a removal valve is provided for volume flow compensation.
The hydrostatic drive comprises a first hydraulic pump and a
second hydraulic pump and a double-acting hydraulic cylinder.
The first connections
the first and the second hydraulic pump are in common with a first
Working chamber of the hydraulic cylinder connected. With a second
Working chamber, however, is only the second connection of the second hydraulic pump
connected. The second connection of the first hydraulic pump is against
connected to a pressure medium reservoir. To create a movement
promote the working piston
Both hydraulic pumps together pressure medium in the first working pressure chamber.
In the reverse direction
and thus reverse direction of movement of the working piston
only by the second hydraulic pump pressure medium in the second
Promoted working chamber.
The relationship
the total funding volume
both hydraulic pumps to the delivery volume
The second hydraulic pump may be based on the area ratio of the first piston surface to the
second piston surface
differ. As a result, there may be a difference in the oil balance.
According to the invention is a
Removal valve provided by which this difference in the oil balance
balanced and pressure fluid is removed at a first conveying direction
and thus a volume flow compensation is achieved.
Vorzugsweise
verbindet das Entnahmeventil die erste Arbeitskammer oder die zweite
Arbeitskammer mit einem Druckmittelreservoir.Preferably
the extraction valve connects the first working chamber or the second
Working chamber with a pressure medium reservoir.
Dabei
ist es insbesondere vorteilhaft, als Entnahmeventil ein Spülventil
vorzusehen. Das Spülventil
ist in Abhängigkeit
von den Drücken
in der ersten bzw. der zweiten Arbeitskammer so geschaltet, dass
es die zweite oder die erste Arbeitskammer mit dem Druckmittelreservoir
verbindet. Ein Volumenstromausgleich durch Entnahme von Druckmittel kann
durch das Spülventil
somit jeweils auf der mit der momentanen Saugseite der Hydropumpen
verbundenen Seite des hydrostatischen Antriebs erfolgen.there
It is particularly advantageous as a bleed valve, a purge valve
provided. The flush valve
is dependent
from the press
switched in the first and the second working chamber, that
it is the second or the first working chamber with the pressure medium reservoir
combines. A volume flow compensation by removal of pressure medium can
through the purge valve
thus each on the with the current suction side of the hydraulic pumps
connected side of the hydrostatic drive.
Dabei
kann vorteilhafterweise eine Speiseeinrichtung benutzt werden, um
die erste oder die zweite Arbeitskammer mit dem Druckmittelreservoir zu
verbinden.there
Advantageously, a feed device can be used to
the first or the second working chamber with the pressure medium reservoir to
connect.
Um
bei umgekehrter Förderrichtung
des hydrostatischen Antriebs den fehlenden Volumenstrom zu ergänzen, wird
vorzugsweise eine Speisepumpe vorgesehen. Diese fördert insbesondere
auf der Saugseite der ersten und der zweiten Hydropumpe eine zum
Volumenstromausgleich benötigte
Druckmittelmenge in den hydrostatischen Kreislauf des hydrostatischen
Antriebs. Besonders bevorzugt sind die erste und die zweite Hydropumpe
gemeinsam in ihrem Fördervolumen
einstellbar. Sie bilden insbesondere gemeinsam eine Hydropumpeneinheit
aus, wobei eine solche Hydropumpeneinheit besonders bevorzugt eine
Doppelpumpe ist, deren beide Hydropumpen ein identisches, einstellbares
Fördervolumen
besitzen.In order to supplement the missing volume flow in the reverse direction of the hydrostatic drive, a feed pump is preferably provided. This promotes, in particular on the suction side of the first and the second hydraulic pump, a pressure medium quantity required for volume flow compensation in the hydrostatic circuit of the hydrostatic drive. Particularly preferably, the first and the second hydraulic pump are jointly adjustable in their delivery volume. In particular, they form together a hydraulic pump unit, wherein such a hydraulic pump unit is particularly preferably a double pump whose two hydro pumps have an identical, adjustable delivery volume.
Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
das Entnahmeventil über
eine erste Arbeitsleitung und/oder über eine zweite Arbeitsleitung
mit der ersten und/oder der zweiten Arbeitskammer verbunden und
es ist zumindest in einer der beiden Arbeitsleitungen ein Lasthalteventil
vorgesehen, durch welches der Arbeitskolben des Hydraulikzylinders
in einer bestimmten Position festgesetzt werden kann. Das Lasthalteventil
unterbricht hierzu die Arbeitsleitung vorzugsweise in zumindest
einer Richtung, so dass ein Abfließen von Druckmittel aus der
ersten Arbeitskammer und/oder der zweiten Arbeitskammer verhindert
wird.According to one
preferred embodiment
the extraction valve over
a first working line and / or a second working line
connected to the first and / or the second working chamber and
it is at least in one of the two working lines a load-holding valve
provided by which the working piston of the hydraulic cylinder
can be fixed in a certain position. The load-holding valve
interrupts the working line preferably in at least
one direction, so that a drainage of pressure fluid from the
prevents first working chamber and / or the second working chamber
becomes.
Besonders
vorteilhaft ist es, dass zumindest ein Lasthalteventil durch Verwendung
eines Stelldrucks einer Verstellvorrichtung in seine geöffnete Position
gebracht werden kann. Der Stelldruck wird hierzu der Verstellvorrichtung
zum Einstellen des Fördervolumens
der ersten Hydropumpe und der zweiten Hydropumpe entnommen. Das
Aufsteuern des Lasthalteventils erfolgt somit förderrichtungsabhängig automatisch.Especially
it is advantageous that at least one load-holding valve by use
a setting pressure of an adjusting device in its open position
can be brought. The signal pressure is the adjusting device
for adjusting the delivery volume
taken from the first hydraulic pump and the second hydraulic pump. The
Up-control of the load-holding valve thus takes place automatically depending on the conveying direction.
Es
wird vorzugsweise ein druckkompensiertes Lasthalteventil eingesetzt,
um die erforderlichen Betätigungskräfte und
damit die Stelldrücke
gering zu halten. Die Stelldrücke
sind in der Regel eine Größenordnung
kleiner als die erreichbaren Arbeitsdrücke.It
a pressure-compensated load-holding valve is preferably used,
to the required operating forces and
so that the set pressures
to keep low. The set pressures
are usually of an order of magnitude
less than the achievable working pressures.
Gemäß einer
weiteren bevorzugten Ausführungsform
ist das Druckmittelreservoir als Hydrospeicher ausgeführt. Die
Verwendung eines Hydrospeichers als Druckmittelreservoir erlaubt
es z.B. einen Teil der aufgewendeten Energie beim Betätigen des Hydraulikzylinders
beispielsweise beim Heben einer Last im Anschluss daran während des
Absenkens der Last zurückzugewinnen.
Zudem bietet ein solcher Hydrospeicher den Vorteil, dass das in
ihm gespeicherte Druckmittel unter einem Druck steht, der das mögliche Auftreten
von Kavitation auf der Saugseite der daran angeschlossenen Hydropumpe
verhindert. Um einen unnötigen
Druckverlust zu verhindern, ist die Verbindung zwischen dem Hydrospeicher
und der ersten Hydropumpe vorzugsweise mit einem Sperrventil versehen,
welches durch einen Stelldruck der Verstellvorrichtung beaufschlagbar und
somit zwischen seiner geöffneten
und geschlossenen Position verstellbar ist. Die Betätigung erfolgt durch Verwendung
des Stelldrucks wiederum automatisch und unter Berücksichtigung
der Förderrichtung.According to one
another preferred embodiment
the pressure medium reservoir is designed as a hydraulic accumulator. The
Use of a hydraulic accumulator as pressure medium reservoir allowed
it e.g. a portion of the energy used when operating the hydraulic cylinder
for example, when lifting a load subsequently during the
Recovering the burden.
In addition, such a hydraulic accumulator has the advantage that in
stored pressure fluid is under pressure, the possible occurrence
cavitation on the suction side of the connected hydraulic pump
prevented. To an unnecessary
Preventing pressure loss is the connection between the hydraulic accumulator
and the first hydraulic pump is preferably provided with a check valve,
which acted upon by a setting pressure of the adjustment and
thus between his open
and closed position is adjustable. Actuation is by use
the signal pressure again automatically and taking into account
the conveying direction.
Eine
besonders kompakte Anordnung ergibt sich, wenn zumindest das Entnahmeventil
und/oder das zumindest eine Lasthalteventil und/oder das Sperrventil
in einer Pumpeneinheit angeordnet sind, welche die erste und die
zweite Hydropumpe umfasst.A
particularly compact arrangement results when at least the sampling valve
and / or the at least one load-holding valve and / or the check valve
are arranged in a pump unit, which the first and the
second hydraulic pump comprises.
Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
des erfindungsgemäßen hydrostatischen
Antriebs sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden
Beschreibung näher
erläutert.
Es zeigen:preferred
embodiments
of the hydrostatic according to the invention
Drive are shown in the drawing and will be in the following
Description closer
explained.
Show it:
1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
für einen
erfindungsgemäßen hydrostatischen
Antrieb; 1 a first embodiment of a hydrostatic drive according to the invention;
2 ein
zweites Ausführungsbeispiel
für einen
erfindungsgemäßen hydrostatischen
Antrieb mit Lasthalteventilen; 2 A second embodiment of a hydrostatic drive according to the invention with load-holding valves;
3 ein
drittes Ausführungsbeispiel
für einen
erfindungsgemäßen hydrostatischen
Antrieb mit einem Hydrospeicher als Druckmittelreservoir; und 3 a third embodiment of a hydrostatic drive according to the invention with a hydraulic accumulator as a pressure medium reservoir; and
4 ein
viertes Ausführungsbeispiel
für einen
erfindungsgemäßen hydrostatischen
Antrieb mit einem zusätzlichen
Hydrospeicher zur Verringerung von Druckschwankungen. 4 A fourth embodiment of a hydrostatic drive according to the invention with an additional hydraulic accumulator to reduce pressure fluctuations.
Der
in 1 gezeigte hydrostatische Antrieb 1 umfasst
einen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder 2, in dem ein
Arbeitskolben 3 verschieblich angeordnet ist. Der Arbeitskolben 3 weist
eine erste Kolbenfläche 4 und
eine zweite Kolbenfläche 5 auf.
Die erste Kolbenfläche 4 und
die zweite Kolbenfläche 5 sind
in entgegengesetzter Richtung orientiert. Auf der Seite der zweiten
Kolbenfläche 5 ist
mit dem Arbeitskolben 3 eine Kolbenstange 6 verbunden.
Infolgedessen ist die zweite Kolbenfläche 5 kleiner als
die erste Kolbenfläche 4.The in 1 hydrostatic drive shown 1 includes a double-acting hydraulic cylinder 2 in which a working piston 3 slidably arranged. The working piston 3 has a first piston surface 4 and a second piston surface 5 on. The first piston surface 4 and the second piston surface 5 are oriented in the opposite direction. On the side of the second piston surface 5 is with the working piston 3 a piston rod 6 connected. As a result, the second piston surface 5 smaller than the first piston surface 4 ,
Die
erste Kolbenfläche 4 ist
in einer ersten Arbeitskammer 7 des Hydraulikzylinders 2 mit
einem dort wirkenden ersten Arbeitsdruck beaufschlagbar. Dementsprechend
ist die zweite Kolbenfläche 5 in
einer zweiten Arbeitskammer 8 des Hydraulikzylinders 2 mit
einem zweiten Arbeitsdruck beaufschlagbar. Die erste Arbeitskammer 7 ist
mit einer ersten Arbeitsleitung 9 und die zweite Arbeitskammer 8 ist
mit einer zweiten Arbeitsleitung 10 verbunden.The first piston surface 4 is in a first working chamber 7 of the hydraulic cylinder 2 acted upon with a first working pressure acting there. Accordingly, the second piston surface 5 in a second working chamber 8th of the hydraulic cylinder 2 acted upon by a second working pressure. The first working chamber 7 is with a first line of work 9 and the second working chamber 8th is with a second work line 10 connected.
Zum
Erzeugen von Volumenströmen
zur Betätigung
des Hydraulikzylinders 2 sind eine erste Hydropumpe 11 und
eine zweite Hydropumpe 12 vorgesehen. Die erste Hydropumpe 11 und
die zweite Hydropumpe 12 sind gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
in Form einer Doppelpumpe realisiert, so dass die Verstellung des
Fördervolumens
der ersten Hydropumpe 11 und der Hydropumpe 12 gemeinsam erfolgt.
Die erste Hydropumpe 11 und die zweite Hydropumpe 12 sind
mit ihrem jeweils ersten Anschluss 13 bzw. 14 über die
erste Arbeitsleitung 9 mit der ersten Arbeitskammer 7 verbunden.
Die erste Arbeitsleitung 9 verzweigt sich zu der ersten
und der zweiten Hydropumpe 11, 12 hin in einen
ersten Arbeitsleitungszweig 9a und einen zweiten Arbeitsleitungszweig 9b.
Der erste Arbeitsleitungszweig 9a ist mit dem ersten Anschluss 13 der
ersten Hydropumpe 11 verbunden. Entsprechend ist der zweite
Arbeitsleitungszweig 9b mit dem ersten Anschluss 14 der zweiten
Hydropumpe 12 verbunden.For generating volume flows for actuating the hydraulic cylinder 2 are a first hydraulic pump 11 and a second hydraulic pump 12 intended. The first hydraulic pump 11 and the second hydraulic pump 12 are realized according to a preferred embodiment in the form of a double pump, so that the adjustment of the delivery volume of the first hydraulic pump 11 and the hydraulic pump 12 done together. The first hydraulic pump 11 and the second hydraulic pump 12 are with their respective first connection 13 respectively. 14 about the first working line 9 with the first working chamber 7 connected. The first working line 9 branches to the first and the second hydraulic pump 11 . 12 towards a first line of work 9a and a second working line branch 9b , The first work line branch 9a is with the first connection 13 the first hydraulic pump 11 connected. Accordingly, the second working line branch 9b with the first connection 14 the second hydraulic pump 12 connected.
Während die
ersten Anschlüsse 13, 14 der ersten
Hydropumpe 11 und der zweiten Hydropumpe 12 parallel
mit der ersten Arbeitskammer 7 verbunden sind, sind die
jeweils zweiten Anschlüsse 15, 16 der
ersten Hydropumpe 11 und der zweiten Hydropumpe 12 nicht
beide mit der zweiten Arbeitskammer 8 verbunden. Mit der
zweiten Arbeitskammer 8 ist lediglich der zweite Anschluss 16 der
zweiten Hydropumpe 12 verbunden. Somit ergibt sich ein
geschlossener hydraulischer Kreislauf, der die erste Arbeitskammer 7 und
die zweite Arbeitskammer 8 über die zweite Hydropumpe 12 verbindet.While the first connections 13 . 14 the first hydraulic pump 11 and the second hydraulic pump 12 parallel to the first working chamber 7 are connected, the respective second terminals 15 . 16 the first hydraulic pump 11 and the second hydraulic pump 12 not both with the second working chamber 8th connected. With the second working chamber 8th is only the second port 16 the second hydraulic pump 12 connected. This results in a closed hydraulic circuit, the first working chamber 7 and the second working chamber 8th via the second hydraulic pump 12 combines.
Die
erste Arbeitskammer 7 ist dagegen über die erste Arbeitsleitung 9 und
die erste Hydropumpe 11 zusätzlich in einem offenen Kreislauf
angeordnet. Der zweite Anschluss 15 der ersten Hydropumpe 11 ist
hierzu über
eine Saugleitung 17 mit einem Tankvolumen 18 verbindbar.The first working chamber 7 is on the other hand, over the first working line 9 and the first hydraulic pump 11 additionally arranged in an open circuit. The second connection 15 the first hydraulic pump 11 this is via a suction line 17 with a tank volume 18 connectable.
Die
erste Hydropumpe 11 und die zweite Hydropumpe 12 werden über eine
gemeinsame Antriebswelle 19 durch eine nicht dargestellte
Antriebsmaschine angetrieben. Zur Einstellung des ersten Fördervolumens
der ersten Hydropumpe 11 und des zweiten Fördervolumens
der zweiten Hydropumpe 12 sind die jeweiligen Verstellmechanismen
der ersten Hydropumpe 11 und der zweiten Hydropumpe 12 mit
einer Verstellvorrichtung 20 verbunden. Die Verstellvorrichtung 20 umfasst
einen Stellzylinder 21, in dem ein Stellkolben 22 verschieblich
angeordnet ist. Der Stellkolben 22 wird durch einen ersten
Stelldruck in einer ersten Stelldruckkammer 23 des Stellzylinders 21 und
einen zweiten Stelldruck in einer zweiten Stelldruckkammer 24 in
entgegengesetzter Richtung beaufschlagt. Infolge der sich einstellenden
an dem Stellkolben 22 angreifenden Kraftdifferenz werden die
erste Hydropumpe 11 und die zweite Hydropumpe 12 gemeinsam
in ihrem Fördervolumen
verändert. Das
eingestellte Fördervolumen
der ersten Hydropumpe 11 und der zweiten Hydropumpe 12 stehen dabei
immer in einem fest vorgegebenen Verhältnis zueinander. Bei der bevorzugten
Ausführung
der ersten Hydropumpe 11 und der zweiten Hydropumpe 12 gemeinsam
in Form einer Doppelpumpe ist insbesondere das Fördervolumen der ersten Hydropumpe 11 gleich
dem Fördervolumen
der zweiten Hydropumpe 12.The first hydraulic pump 11 and the second hydraulic pump 12 be via a common drive shaft 19 driven by a drive machine, not shown. For setting the first delivery volume of the first hydraulic pump 11 and the second delivery volume of the second hydraulic pump 12 are the respective adjustment mechanisms of the first hydraulic pump 11 and the second hydraulic pump 12 with an adjusting device 20 connected. The adjusting device 20 includes a positioning cylinder 21 in which an actuating piston 22 slidably arranged. The adjusting piston 22 is replaced by a first control pressure in a first control pressure chamber 23 of the adjusting cylinder 21 and a second actuating pressure in a second actuating pressure chamber 24 acted upon in the opposite direction. As a result of adjusting himself to the actuator piston 22 attacking force difference become the first hydraulic pump 11 and the second hydraulic pump 12 changed in their funding volume. The set delivery volume of the first hydraulic pump 11 and the second hydraulic pump 12 always stand in a fixed relationship to each other. In the preferred embodiment of the first hydraulic pump 11 and the second hydraulic pump 12 in common in the form of a double pump is in particular the delivery volume of the first hydraulic pump 11 equal to the delivery volume of the second hydraulic pump 12 ,
Zur
Einstellung des ersten Stelldrucks und des zweiten Stelldrucks in
der ersten Stelldruckkammer 23 bzw. der zweiten Stelldruckkammer 24 ist
ein Stelldruckregelventil 25 vorgesehen. Das Stelldruckregelventil 25 ist
in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ein 4/3-Wegeventil, welches durch einen Satz Federn zentriert wird.
Aus dieser zentrierten Position, in der alle vier Anschlüsse des
Stelldruckregelventils 25 voneinander getrennt sind, kann
das Stelldruckregelventil 25 in Richtung einer ersten Endposition
oder in Richtung einer zweiten Endposition durch Elektromagneten
ausgelenkt werden. In Abhängigkeit
von der Einstellung des Stelldruckregelventils 25 ist eine
erste Stelldruckleitung 26 oder eine zweite Stelldruckleitung 27 mit
einer ersten Verbindungsleitung 28 oder einer Entspannungsleitung 29 verbindbar.
Die erste Stelldruckleitung 26 ist mit der ersten Stelldruckkammer 23 verbunden.
Die zweite Stelldruckleitung 27 ist mit der zweiten Stelldruckkammer 24 verbunden.
Je nach Einstellung des Stelldruckregelventils 25 wird
folglich die erste Stelldruckkammer 23 über die erste Verbindungsleitung 28 mit
einem Stelldruck beaufschlagt und die zweite Stelldruckkammer 24 über die
zweite Stelldruckkammer 27 in ein inneres Tankvolumen 18' entspannt,
das vorzugsweise mit dem Tankvolumen 18 verbunden ist.
Bei umgekehrter Betätigung
des Stelldruckregelventils 25 wird dagegen die zweite Stelldruckkammer 24 mit der
ersten Verbindungsleitung 28 und die erste Stelldruckkammer 23 mit
der Entspannungsleitung 29 verbunden.For setting the first control pressure and the second control pressure in the first control pressure chamber 23 or the second actuating pressure chamber 24 is a signal pressure control valve 25 intended. The signal pressure control valve 25 is in the illustrated embodiment, a 4/3-way valve, which is centered by a set of springs. From this centered position, in which all four ports of the signal pressure control valve 25 are separated from each other, the adjusting pressure control valve 25 be deflected in the direction of a first end position or in the direction of a second end position by electromagnets. Depending on the setting of the signal pressure control valve 25 is a first control pressure line 26 or a second actuating pressure line 27 with a first connection line 28 or a relaxation line 29 connectable. The first control pressure line 26 is with the first control pressure chamber 23 connected. The second control pressure line 27 is with the second adjusting pressure chamber 24 connected. Depending on the setting of the signal pressure control valve 25 thus becomes the first control pressure chamber 23 over the first connection line 28 acted upon by a control pressure and the second control pressure chamber 24 over the second adjusting pressure chamber 27 in an inner tank volume 18 ' relaxed, preferably with the tank volume 18 connected is. With reverse operation of the signal pressure control valve 25 in contrast, the second actuating pressure chamber 24 with the first connection line 28 and the first adjusting pressure chamber 23 with the relaxation line 29 connected.
Der
maximal verfügbare
Stelldruck wird dem Stelldruckregelventil 25 in bereits
erwähnter
Weise über
die erste Verbindungsleitung 28 zugeführt. Zusätzlich zu der ersten Hydropumpe 11 und
der zweiten Hydropumpe 12, die in bereits erwähnter Weise bevorzugt
als Doppelpumpe ausgeführt
sind, umfasst die so gebildete Hydropumpeneinheit 30 zusätzlich eine
Speiseeinrichtung 31 mit einer Speisepumpe 32.
Die Speiseeinrichtung 31 dient dem Nachfördern von
durch Leckage aus dem Kreislauf entwichenen Druckmittel, sowie dem
Erzeugen eines Anfangsdrucks bei Inbetriebnahme des Antriebs 1.
Die Speisepumpe 32 ist ebenfalls über die Antriebswelle 19 mit
der Antriebsmaschine verbunden und ist als Konstantpumpe zur Förderung
in lediglich einer Richtung vorgesehen. Die Speisepumpe 32 saugt
hierzu über
eine Speisepumpensaugleitung 33 Druckmittel aus dem Tankvolumen 18 an
und fördert
es in eine Speisedruckleitung 34. Zum Begrenzen des maximal verfügbaren Speisedrucks
ist die Speisedruckleitung 34 durch ein Speisedruckbegrenzungsventil 35 abgesichert.
Das Speisedruckbegrenzungsventil 35 ist in Richtung seiner
geschlossenen Position durch eine Druckfeder beaufschlagt.The maximum available actuating pressure is the signal pressure control valve 25 in the manner already mentioned via the first connection line 28 fed. In addition to the first hydraulic pump 11 and the second hydraulic pump 12 , which are preferably designed as a double pump in the aforementioned manner, comprises the hydraulic pump unit thus formed 30 in addition a food facility 31 with a feed pump 32 , The dining room 31 serves the Nachfördern leaked by leakage from the circuit pressure medium, as well as the generation of an initial pressure at startup of the drive 1 , The feed pump 32 is also over the drive shaft 19 connected to the prime mover and is provided as a fixed displacement pump for conveying in only one direction. The feed pump 32 sucks for this purpose via a feed pump suction line 33 Pressure medium from the tank volume 18 and conveys it into a feed pressure line 34 , To limit the maximum available feed pressure is the supply pressure line 34 through a feed pressure relief valve 35 hedged. The feed pressure relief valve 35 is acted upon in the direction of its closed position by a compression spring.
In
entgegengesetzter Richtung greift an einer Messfläche des
Speisedruckbegrenzungsventils 35 der in der Speisedruckleitung 34 herrschende Druck
an. Überschreitet
der Speisedruck in der Speisedruckleitung 34 einen durch
die Druckfeder vorgegebenen kritischen Wert, so wird aufgrund der
hydrostatischen Kraft das Speisedruckbegrenzungsventil 35 in
Richtung seiner geöffneten
Position verstellt. In der geöffneten
Position ist die Speisedruckleitung 34 über eine weitere Entspannungsleitung 36 mit
dem inneren Tankvolumen 18' verbunden.In the opposite direction engages a measuring surface of the feed pressure limiting valve 35 in the feed pressure line 34 prevailing pressure. Exceeds the feed pressure in the feed pressure line 34 a predetermined by the compression spring critical value, so is due to the hydro static force the feed pressure relief valve 35 adjusted in the direction of its open position. In the open position is the feed pressure line 34 via another relaxation line 36 with the inner tank volume 18 ' connected.
Die
Speisedruckleitung 34 der Speiseeinrichtung 31 ist
ferner über
eine erste Speiseleitung 37 mit der ersten Arbeitsleitung 9 verbunden.
Ferner ist die Speisedruckleitung 34 über eine zweite Speiseleitung 38 mit
der zweiten Arbeitsleitung 10 verbunden. In der ersten
Speiseleitung 37 und in der zweiten Speiseleitung 38 ist
ein erstes bzw. zweites Rückschlagventil 39, 40 angeordnet.
Die beiden Rückschlagventile 39, 40 sind
so in der ersten Speiseleitung 37 bzw. der zweiten Speiseleitung 38 angeordnet,
dass sie in Richtung auf die erste Arbeitsleitung 9 hin
bzw. auf die zweite Arbeitsleitung 10 hin öffnen. Übersteigt
der durch das Speisedruckbegrenzungsventil 35 in der Speiseeinrichtung 31 eingestellte Druck
den Druck in der ersten Arbeitsleitung 9 bzw. in der zweiten
Arbeitsleitung 10, so wird Druckmittel aus der Speiseeinrichtung 31 in
die erste Arbeitsleitung 9 bzw. die zweite Arbeitsleitung 10 zugeführt.The feed pressure line 34 the dining room 31 is also via a first feed line 37 with the first working line 9 connected. Furthermore, the feed pressure line 34 via a second supply line 38 with the second working line 10 connected. In the first feeder 37 and in the second feedline 38 is a first and second check valve 39 . 40 arranged. The two check valves 39 . 40 are so in the first feeder 37 or the second feed line 38 arranged that they are moving towards the first working line 9 towards or on the second working line 10 open. Exceeds through the feed pressure relief valve 35 in the dining room 31 set pressure the pressure in the first working line 9 or in the second working line 10 , so pressure medium from the feed device 31 in the first working line 9 or the second working line 10 fed.
Parallel
zu der ersten Speiseleitung 37 bzw. der zweiten Speiseleitung 38 ist
eine zweite Verbindungsleitung 41 bzw. eine dritte Verbindungsleitung 42 vorgesehen.
Die zweite Verbindungsleitung 41 verbindet die erste Arbeitsleitung 9 mit
der Speisedruckleitung 34. In der zweiten Verbindungsleitung 41 ist
ein erstes Druckbegrenzungsventil 43 vorgesehen. Das erste
Druckbegrenzungsventil 43 ist wie das Speisedruckbegrenzungsventil 35 in
Richtung seiner geschlossenen Position mit Hilfe einer Druckfeder
vorgespannt. Der in der ersten Arbeitsleitung 9 herrschende
erste Arbeitsdruck wirkt in entgegengesetzter Richtung auf das erste
Druckbegrenzungsventil 43. Übersteigt der erste Arbeitsdruck
den durch die Druckfeder eingestellten Maximaldruck, so wird das
erste Druckbegrenzungsventil 43 in seine geöffnete Position
gebracht. In der geöffneten
Position des Druckbegrenzungsventils 43 ist die erste Arbeitsleitung 9 mit
der Speisedruckleitung 34 verbunden. Infolgedessen wird
bei Überschreiten
eines kritischen Drucks in der ersten Arbeitsleitung 9 die
erste Arbeitsleitung 9 in Richtung der Speiseeirichtung 31 entspannt.
In gleicher Weise ist in der dritten Verbindungsleitung 42 ein
zweites Druckbegrenzungsventil 44 angeordnet, das bei Überschreiten
eines kritischen Drucks in der zweiten Arbeitsleitung 10 die zweite
Arbeitsleitung 10 in die Speiseeinrichtung 31 entspannt.Parallel to the first feeder 37 or the second feed line 38 is a second connection line 41 or a third connection line 42 intended. The second connection line 41 connects the first working line 9 with the feed pressure line 34 , In the second connection line 41 is a first pressure relief valve 43 intended. The first pressure relief valve 43 is like the feed pressure relief valve 35 biased towards its closed position by means of a compression spring. The one in the first working line 9 prevailing first working pressure acts in the opposite direction to the first pressure relief valve 43 , If the first working pressure exceeds the maximum pressure set by the compression spring, the first pressure relief valve becomes 43 brought into its open position. In the open position of the pressure relief valve 43 is the first working man 9 with the feed pressure line 34 connected. As a result, when a critical pressure in the first working line is exceeded 9 the first working line 9 towards the dining area 31 relaxed. In the same way is in the third connection line 42 a second pressure relief valve 44 arranged, when a critical pressure in the second working line is exceeded 10 the second working line 10 in the dining room 31 relaxed.
Bei
einer Verschiebung des Arbeitskolbens 3 stehen die sich
ergebenden Volumenströme
aus/in die erste bzw. zweite Arbeitskammer 7, 8 in
einem durch das Verhältnis
der Kolbenflächen 4, 5 festgelegten
Verhältnis.
Weicht hiervon das Verhältnis
des Gesamtfördervolumens
der ersten und zweiten Hydropumpe 11, 12 zu dem
Fördervolumen
der zweiten Hydropumpe 12 ab, so ist ein Volumenstromausgleich
erforderlich.With a displacement of the working piston 3 the resulting volume flows from / into the first and second working chamber 7 . 8th in one by the ratio of the piston surfaces 4 . 5 fixed ratio. Deviates from the ratio of the total delivery volume of the first and second hydraulic pump 11 . 12 to the delivery volume of the second hydraulic pump 12 from, so a flow equalization is required.
Zur
Entnahme von Druckmittel aus der ersten bzw. der zweiten Arbeitsleitung 9 bzw. 10 zum
Volumenstromausgleich ist ein Entnahmeventil in dem hydrostatischen
Antrieb 1 vorgesehen. In dem dargestellten, bevorzugten
Ausführungsbeispiel
ist das Entnahmeventil als Spülventil 45 ausgeführt. Das Spülventil 45 ist
als 3/3-Wegeventil ausgeführt.
Ein Ausgangsanschluss des Spülventils 45 ist
mit der Speisedruckleitung 34 verbunden. Das Spülventil 45 wird
durch eine erste Zentrierfeder 48 und eine zweite Zentrierfeder 49 in
seiner mittleren Position gehalten. Die beiden Eingangsanschlüsse des
Spülventils 45 sind über eine
erste Entnahmeleitung 46 bzw. eine zweite Entnahmeleitung 47 mit
der ersten Arbeitsleitung 9 bzw. der zweiten Arbeitsleitung 10 verbunden. Von
der ersten Entnahmeleitung 46 zweigt ein erster Leitungszweig 50 ab,
der eine Messfläche
an dem Spülventil 45 mit
dem Druck der ersten Arbeitsleitung 9 beaufschlagt. Die
an der Messfläche
durch den ersten Arbeitsdruck erzeugte hydrostatische Kraft wirkt gleichsinnig
mit der ersten Zentrierfeder auf das Spülventil 45 und beaufschlagt
dies in Richtung einer ersten Schaltposition.For removing pressure medium from the first or the second working line 9 respectively. 10 for volume flow compensation is a bleed valve in the hydrostatic drive 1 intended. In the illustrated preferred embodiment, the bleed valve is a purge valve 45 executed. The flush valve 45 is designed as a 3/3-way valve. An output port of the purge valve 45 is with the feed pressure line 34 connected. The flush valve 45 is through a first centering spring 48 and a second centering spring 49 held in its middle position. The two input ports of the purge valve 45 are via a first sampling line 46 or a second sampling line 47 with the first working line 9 or the second working line 10 connected. From the first sampling line 46 branches a first leg 50 from having a measuring surface on the purge valve 45 with the pressure of the first working line 9 applied. The hydrostatic force generated at the measuring surface by the first working pressure acts on the flushing valve in the same direction as the first centering spring 45 and acts on this in the direction of a first switching position.
In
der ersten Schaltposition des Spülventils 45 ist
die zweite Entnahmeleitung 47 mit der Speisedruckleitung 34 verbunden.
Somit ist eine durchströmbare
Verbindung von der zweiten Arbeitsleitung 10 in die Speiseeinrichtung 31 hergestellt.
Das Spülventil 45 ist
in dem dargestellten Ausführungsbeispiel symmetrisch
aufgebaut. Dementsprechend ist ein zweiter Leitungszweig 51 vorgesehen,
welcher die zweite Entnahmeleitung 47 mit einer weiteren
Messfläche
des Spülventils 45 verbindet,
wobei der dort wirkende zweite Arbeitsdruck das Spülventil 45 gleichsinnig
mit der zweiten Zentrierfeder 49 beaufschlagt. Übersteigt
die so erzeugte resultierende Kraft die in entgegengesetzter Richtung
durch den ersten Arbeitsdruck und die erste Zentrierfeder 48 erzeugte
Kraft, so wird das Spülventil 45 in
seine zweite Schaltposition gebracht. In der zweiten Schaltposition
ist eine durchströmbare
Verbindung zwischen der ersten Entnahmeleitung 46 und der
Speisedruckleitung 34 hergestellt.In the first switching position of the purge valve 45 is the second sampling line 47 with the feed pressure line 34 connected. Thus, a flow-through connection from the second working line 10 in the dining room 31 produced. The flush valve 45 is constructed symmetrically in the illustrated embodiment. Accordingly, a second leg is 51 provided, which the second sampling line 47 with another measuring surface of the purge valve 45 connects, where acting there second working pressure the purge valve 45 in the same direction with the second centering spring 49 applied. If the resultant force thus generated exceeds that in the opposite direction by the first working pressure and the first centering spring 48 generated force, then the purge valve 45 brought into its second switching position. In the second switching position is a flow-through connection between the first extraction line 46 and the delivery pressure line 34 produced.
Für die nachfolgenden
Ausführungen
sei angenommen, dass die erste Kolbenfläche 4 und die zweite
Kolbenfläche 5 in
einem Verhältnis
zueinander stehen, welches geringfügig kleiner als 2 ist.
Beispielsweise ist das Flächenverhältnis der
ersten Kolbenfläche 4 zu
der zweiten Kolbenfläche 5 1,8
bis 1,9:1. Solche Flächenverhältnisse
sind typisch für handelsübliche doppelt
wirkende Hydraulikzylinder, wie sie beispielsweise zum Erzeugen
der Stellkraft an einem Ausleger und Stiel eines Baggers verwendet
werden.For the following statements, it is assumed that the first piston surface 4 and the second piston surface 5 are in a relationship to each other, which is slightly smaller than 2 is. For example, the area ratio of the first piston surface 4 to the second piston surface 5 1.8 to 1.9: 1. Such area ratios are typical of commercial double-acting hydraulic cylinders, such as those used for generating the actuating force on a boom and stick of an excavator.
Wird
durch die erste Hydropumpe 11 und die zweite Hydropumpe 12 Druckmittel
in die erste Arbeitsleitung 9 hineingefördert, so ergibt sich unter
Lasteinfluss eine Druckdifferenz in der ersten Arbeitsleitung 9 und
der zweiten Arbeitsleitung 10. Aufgrund des ersten Arbeitsdrucks,
der größer ist
als der zweite Arbeitsdruck in der zweiten Arbeitsdruckleitung 10, wird
das Spülventil 45 in
seine erste Schaltposition gebracht. In der ersten Schaltposition
ist in bereits beschriebener Weise die zweite Arbeitsleitung 10 mit der
Speisedruckleitung 34 verbunden. Bei dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel
wird in die erste Arbeitskammer 7 ein erster Volumenstrom
V7 erzeugt. Aus der zweiten Arbeitskammer 8 strömt gleichzeitig ein
Volumenstrom der Größe V aus.
Die Volumenströme
stehen im Verhältniszueinander.Is through the first hydraulic pump 11 and the second hydraulic pump 12 Pressure medium in the first working line 9 fed in, so there is under load influence a pressure difference in the first working line 9 and the second working line 10 , Due to the first working pressure, which is greater than the second working pressure in the second working pressure line 10 , the purge valve becomes 45 brought into its first switching position. In the first switching position is in the manner already described, the second working line 10 with the feed pressure line 34 connected. In the described embodiment is in the first working chamber 7 generates a first volume flow V 7 . From the second working chamber 8th At the same time, a volume flow of size V flows out. The volume flows are in proportion to each other.
Da
die beiden durch die erste Hydropumpe 11 und die zweite
Hydropumpe 12 erzeugten Teilvolumenströme gleich groß sind,
wird durch die erste und die zweite Hydropumpe 11, 12 lediglich
ein Teilvolumenstrom der Größe 0,9·V8 angesaugt. Dies ergibt einen förderseitigen
Gesamtvolumenstrom von 2·0,
9V8=1, 8V8, der
in die erste Arbeitskammer 7 gefördert wird. Da jedoch durch
das Spülventil 45 die zweite
Arbeitsleitung 10 mit der Speisedruckleitung 34 verbunden
ist, kann der aufgrund der Ölmengenbilanz
erforderliche Differenzvolumenstorm (0,1·V8) in
die Speiseeinrichtung 31 abgeführt werden. Die Speiseeinrichtung 31 kann
in nicht dargestellter Weise mit dem Tankvolumen 18 verbunden
sein, das allgemein als Druckmittelreservoir dient. Hierzu ist die erste
Verbindungsleitung 28 über
eine Ausgleichsleitung 52 mit der Saugleitung 17 verbunden.
In der Ausgleichsleitung 52 ist ein Rückschlagventil 53 angeordnet,
welches in Richtung auf die Saugleitung 17 hin öffnet.As the two through the first hydraulic pump 11 and the second hydraulic pump 12 produced partial volume flows are equal, is by the first and the second hydraulic pump 11 . 12 only a partial volume flow of size 0.9 · V 8 sucked. This results in a delivery-side total volume flow of 2 · 0, 9V 8 = 1, 8V 8 , in the first working chamber 7 is encouraged. However, because of the purge valve 45 the second working line 10 with the feed pressure line 34 is connected, the required due to the oil flow balance Differenzvolumenstorm (0.1 · V 8 ) in the feed 31 be dissipated. The dining room 31 can in a manner not shown with the tank volume 18 be connected, which generally serves as a pressure medium reservoir. This is the first connection line 28 via a compensation line 52 with the suction line 17 connected. In the compensation line 52 is a check valve 53 arranged, which is towards the suction line 17 opens.
Das
Verhältnis
des Gesamtfördervolumens der
Hydropumpen 11, 12 zu dem Fördervolumen der zweiten Hydropumpe 12 weicht
von dem Flächenverhältnis der
ersten Kolbenfläche 4 zu
der zweiten Kolbenfläche 5 ab.
Der daraus resultierende Differenzvolumenstrom wird über das
Entnahmeventil, welches in dem dargestellten Ausführungsbeispiel
als Spülventil 45 ausgebildet
ist, abgeführt.
Bei einer Förderung
in umgekehrter Richtung ergibt sich dagegen, dass das aus der ersten
Arbeitskammer 7 durch die erste Hydropumpe 11 und
die zweite Hydropumpe 12 angesaugte Druckmittelvolumen
im Verhältnis zu
dem in die zweite Arbeitskammer 8 strömenden Volumenstrom zu klein
ist. In diesem Fall wird durch die Speisepumpe 32 und das
sich dann öffnende
erste Rückschlagventil 39 Druckmittel
auf der momentanen Saugseite der ersten Hydropumpe 11 und
der zweiten Hydropumpe 12 zugeführt.The ratio of the total delivery volume of the hydraulic pumps 11 . 12 to the delivery volume of the second hydraulic pump 12 deviates from the area ratio of the first piston surface 4 to the second piston surface 5 from. The resulting difference volume flow is via the sampling valve, which in the illustrated embodiment as a purge valve 45 is formed, discharged. In the case of a promotion in the opposite direction, on the other hand, that results from the first working chamber 7 through the first hydraulic pump 11 and the second hydraulic pump 12 sucked pressure fluid volume in relation to that in the second working chamber 8th flowing volume flow is too small. In this case, by the feed pump 32 and the then opening first check valve 39 Pressure medium on the current suction side of the first hydraulic pump 11 and the second hydraulic pump 12 fed.
Ein
Spülventil
ist allgemein in einem geschlossenen hydraulischen Kreislauf vorgesehen, um
gezielt Druckmittel aus dem Kreislauf zu entnehmen. Dieses entnommene
Druckmittel wird durch durch die Speiseeinrichtung 31 zugeführtes Druckmittel
ersetzt. Das entnommene Druckmittel wird gekühlt, bevor es wieder dem Kreislauf
zugeführt
wird. Durch das Spülventil 45 wird
die den niedrigeren Druck führende
Arbeitsleitung 9 oder 10 mit der Speiseeinrichtung 31 verbunden.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel
ist das Spülventil 45 ein
hydraulisch betätigtes
3/3-Wegeventil.A purge valve is generally provided in a closed hydraulic circuit to selectively remove pressure fluid from the circuit. This removed pressure medium is passed through by the feed device 31 replaced pressure medium replaced. The withdrawn pressure medium is cooled before it is returned to the circuit. Through the purge valve 45 becomes the working line leading to lower pressure 9 or 10 with the food facility 31 connected. In the illustrated embodiment, the purge valve 45 a hydraulically actuated 3/3-way valve.
Die
Verwendung eines Spülventils 45 als Entnahmeventil
ermöglicht
den Anschluss eines beliebigen Hydraulikzylinders 2. Insbesondere
ist es wegen der Symmetrie des Spülventils 45 möglich, die Hydropumpeneinheit 30 mit
einem beliebigen Hydraulikzylinder 2 zu betreiben. So kann
auch die erste Kolbenfläche 4 im
Verhältnis
von z.B. 2,2:1 zur zweiten Kolbenfäche 5 stehen. In diesem
Fall kehrt sich die Entnahme bzw. das Zuführen von Druckmittel bei Betätigung des
hydrostatischen Antriebs 1 um. Wird dann durch die erste
Hydropumpe 11 und die zweite Hydropumpe 12 Druckmittel
in die erste Arbeitskammer 7 hineingefördert, so wird durch die Speisepumpe 32 bei
einem Flächenverhältnis von
2,2:1 eine Druckmittelmenge zusätzlich
in die zweite Arbeitsleitung 10 hineingefördert. Bei
umgekehrter Förderrichtung
wird dagegen durch das Spülventil 45 aus
der ersten Arbeitsdruckleitung 9 Druckmittel in die Speiseeinrichtung 31 und
letztlich in das Tankvolumen 18 abgeführt. Durch die Verwendung des
Spülventils 45 mit
seiner symmetrischen Anbindung an die erste Arbeitsleitung 9 und
die zweite Arbeitsleitung 10 kann somit eine einheitliche
Hydropumpeneinheit 30 verwendet werden, an die beliebige
Hydraulikzylinder 2 anschließbar sind.The use of a purge valve 45 as a sampling valve allows the connection of any hydraulic cylinder 2 , In particular, it is because of the symmetry of the purge valve 45 possible, the hydraulic pump unit 30 with any hydraulic cylinder 2 to operate. So can the first piston surface 4 in the ratio of, for example, 2.2: 1 to the second piston area 5 stand. In this case, the removal or the supply of pressure medium on actuation of the hydrostatic drive reverses 1 around. Is then through the first hydraulic pump 11 and the second hydraulic pump 12 Pressure medium in the first working chamber 7 it is conveyed through the feed pump 32 at an area ratio of 2.2: 1, an additional pressure medium in the second working line 10 into promoted. In the reverse direction, however, by the purge valve 45 from the first working pressure line 9 Pressure medium in the feed device 31 and ultimately in the tank volume 18 dissipated. By using the purge valve 45 with its symmetrical connection to the first working line 9 and the second working line 10 can thus a uniform hydraulic pump unit 30 can be used to any hydraulic cylinder 2 can be connected.
In
der 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen hydrostatischen
Antriebs 1' dargestellt.
Die mit den Elementen des ersten Ausführungsbeispiels übereinstimmenden
Bauteile sind mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass auf
eine erneute detaillierte Beschreibung verzichtet werden kann. Im
Unterschied zu dem ersten Ausführungsbeispiel
der 1 ist in der ersten Arbeitsleitung 9 und
in der zweiten Arbeitsleitung 10 jeweils ein Lasthalteventil 55, 56 vorgesehen.
Das erste Lasthalteventil 55 ist in der ersten Arbeitsleitung 9 angeordnet.
Entsprechend ist in der zweiten Arbeitsleitung 10 das zweite
Lasthalteventil 56 angeordnet. Die beiden Lasthalteventile 55, 56 sind
von identischer Bauweise. Das erste Lasthalteventil 55 wird durch
eine erste Vorspannfeder 57 in seiner Ausgangsposition
gehalten. In der Ausgangsposition des ersten Lasthalteventils 55 ist
eine in eine Richtung durchströmbare
Verbindung der ersten Arbeitsleitung 9 erzeugt. Dies wird
durch eine Rückschlagventilfunktion
des ersten Lasthalteventils 55 in seiner Ausgangsposition
erreicht. Wird dagegen das erste Lasthalteventil 55 in
seine zweite Schaltposition gebracht, so ist eine durchstörmbare Verbindung
in der entgegengesetzten Richtung möglich.In the 2 is a second embodiment of the hydrostatic drive according to the invention 1' shown. The matching with the elements of the first embodiment components are provided with the same reference numerals, so that a further detailed description can be omitted. In contrast to the first embodiment of the 1 is in the first working line 9 and in the second working line 10 one load-holding valve each 55 . 56 intended. The first load-holding valve 55 is in the first working line 9 arranged. Accordingly, in the second working line 10 the second load-holding valve 56 arranged. The two load-holding valves 55 . 56 are of identical construction. The first load-holding valve 55 is by a first biasing spring 57 held in its initial position. In the starting position of the first load-holding valve 55 is a unidirectional connection of the first working line 9 generated. This is done by a check valve function of the first load-holding valve 55 in his off reached the starting position. Will, however, the first load-holding valve 55 placed in its second switching position, so a piercing connection in the opposite direction is possible.
Das
Rückschlagventil
in der Ausgangsposition des ersten Lasthalteventils 55 öffnet in
Richtung auf die erste Arbeitskammer 7 hin und sperrt bei
einem aus der ersten Arbeitkammer 7 herausgerichteten Volumenstrom.
Das erste Lasthalteventil 55 ist ebenso wie das zweite
Lasthalteventil 56 druckkompensiert, um ein Verstellen
der Lasthalteventile 55, 56 entgegen der Kraft
der ersten bzw. zweiten Vorspannfeder 57, 58 zu
ermöglichen.
Hierzu wirkt jeweils der auf Seiten der ersten Arbeitskammer 7 bzw. der
zweiten Arbeitskammer 8 herrschende Arbeitsdruck sowohl
gleichsinnig mit der ersten bzw. zweiten Vorspannfeder 57, 58 als
auch in entgegensetzter Richtung auf das erste bzw. zweite Lasthalteventil 55, 56.
Die in entgegengesetzter Richtung druckbeaufschlagten Flächen des
ersten Lasthalteventils 55 bzw. des zweiten Lasthalteventils 56 unterscheiden sich
jedoch, so dass ein leichtes Verstellen der Lasthalteventile 55, 56 in
ihre jeweils zweite Schaltposition möglich ist. Zum Zuführen der
Arbeitsdrücke
der ersten Arbeitsleitung 9 sind erste Kompensationsleitungen 59', 59'' vorgesehen. Dementsprechend sind zweite
Kompensationsleitungen 60', 60'' an dem zweiten Lasthalteventil 56 vorgesehen.The check valve in the starting position of the first load-holding valve 55 opens towards the first working chamber 7 back and locks at one of the first working chamber 7 directed out flow. The first load-holding valve 55 is as well as the second load-holding valve 56 pressure compensated, to adjust the load holding valves 55 . 56 against the force of the first and second biasing spring 57 . 58 to enable. For this purpose, each acts on the side of the first working chamber 7 or the second working chamber 8th prevailing working pressure both in the same direction with the first and second biasing spring 57 . 58 as well as in the opposite direction to the first and second load-holding valve 55 . 56 , The surfaces of the first load-holding valve pressurized in the opposite direction 55 or the second load-holding valve 56 However, they differ so that a slight adjustment of the load-holding valves 55 . 56 in their respective second switching position is possible. For supplying the working pressures of the first working line 9 are first compensation lines 59 ' . 59 '' intended. Accordingly, second compensation lines 60 ' . 60 '' at the second load-holding valve 56 intended.
Um
das erste Lasthaltenventil 55 aus seiner Ausgangsposition
entgegen der Kraft der ersten Vorspannfeder 57 in seine
zweite Schaltposition zu bringen, ist eine erste Steuerleitung 61 vorgesehen.
Die erste Steuerleitung 61 verbindet das erste Lasthalteventil 55 mit
der ersten Stelldruckleitung 26. In gleicher Weise ist
die zweite Stelldruckleitung 27 über eine zweite Steuerleitung 62 mit
dem zweiten Lasthalteventil 56 verbunden.To the first load-holding valve 55 from its initial position against the force of the first biasing spring 57 in its second switching position, is a first control line 61 intended. The first control line 61 connects the first load-holding valve 55 with the first control pressure line 26 , In the same way, the second control pressure line 27 via a second control line 62 with the second load-holding valve 56 connected.
In
dem dargestellten Ausführungsbeispiel werden
die beiden Lasthalteventile 55, 56 hydraulisch
betätigt.
Es ist jedoch in einer alternativen Ausführungsform auch möglich, die
Lasthalteventile elektrisch anzusteuern. Die Ansteuerung mit einem entsprechenden
Steuersignal erfolgt dann entsprechend der Ansteuerung des Stelldruckregelventils 25.In the illustrated embodiment, the two load-holding valves 55 . 56 hydraulically operated. However, it is also possible in an alternative embodiment to electrically control the load-holding valves. The control with a corresponding control signal then takes place in accordance with the control of the signal pressure control valve 25 ,
Während in
dem ersten Ausführungsbeispiel der 1 die
erste Entnahmeleitung 46 und die zweite Entnahmeleitung 47 mit
der ersten Arbeitsleitung 9 bzw. der zweiten Arbeitsleitung 10 bezüglich des
ersten Druckbegrenzungsventils 43 und des zweiten Druckbegrenzungsventils 44 auf
der zu dem Hydraulikzylinder 2 hin orientierten Abschnitt
verbunden sind, ist die Anordnung in dem Ausführungsbeispiel gemäß 2 vertauscht.
Ausgehend von dem Hydraulikzylinder 2 ist mit der ersten
Arbeitsleitung 9 nacheinander die zweite Verbindungsleitung 41,
die erste Entnahmeleitung 46 und die erste Speiseleitung 37 verbunden.
Das erste Lasthalteventil 55 ist dabei zwischen den Verbindungsstellen
der ersten Entnahmeleitung 46 und der zweiten Verbindungsleitung 41 angeordnet.
Die Anordnung bezüglich
der zweiten Arbeitsleitung 10 ist dementsprechend.While in the first embodiment of the 1 the first sampling line 46 and the second sampling line 47 with the first working line 9 or the second working line 10 with respect to the first pressure relief valve 43 and the second pressure relief valve 44 on the to the hydraulic cylinder 2 connected to the oriented portion, the arrangement in the embodiment according to 2 reversed. Starting from the hydraulic cylinder 2 is with the first working line 9 successively the second connection line 41 , the first sampling line 46 and the first feeder 37 connected. The first load-holding valve 55 is between the junctions of the first sampling line 46 and the second connection line 41 arranged. The arrangement with respect to the second working line 10 is accordingly.
Der
veränderten
Anordnung wird auch dadurch Rechnung getragen, dass die zweite und
dritte Verbindungsleitung 41, 42 über einen
Speisedruckleitungsabschnitt 34' und die erste Verbindungsleitung 28 mit
der Speisedruckleitung 34 verbunden sind.The changed arrangement is also taken into account by the fact that the second and third connection line 41 . 42 via a feed pressure line section 34 ' and the first connection line 28 with the feed pressure line 34 are connected.
Durch
das Vorsehen des ersten Lasthalteventils 55 und des zweiten
Lasthalteventils 56 in der ersten Arbeitsleitung 9 bzw.
der zweiten Arbeitsleitung 10 ist es möglich, in einer beliebigen
Position den Arbeitskolben 3 hydraulisch einzuspannen und somit
eine ungewollte Bewegung zu verhindern. In den Ausgangsstellungen
des ersten Lasthalteventils 55 und des zweiten Lasthalteventils 56 ist
ein Entweichen von Druckmittel aus der ersten Arbeitskammer 7 bzw.
der zweiten Arbeitskammer 8 aufgrund des in dem Lasthalteventil 55, 56 angeordneten
Rückschlagventils
nicht möglich.
Sobald der Stellkolben 22 in seine Ausgangsposition zurückkehrt
und die Stelldruckkammern 23, 24 entspannt sind,
liegt über die
erste Steuerleitung 61 und die zweite Steuerleitung 62 kein
ausreichender Steuerdruck an dem ersten Lasthalteventil 55 und
dem zweiten Lasthalteventil 56 an, um das jeweilige Lasthalteventil 55 bzw. 56 in
seine geöffnete
Position zu bringen. Wird dagegen eine Stelldruckkammer der Verstellvorrichtung 20 mit einem
Stelldruck beaufschlagt, so wird bei Beaufschlagen der ersten Stelldruckkammer 23 über die erste
Steuerleitung 61 das erste Lasthalteventil 55 in seine
zweite Schaltposition gebracht und ein Abströmen von Druckmittel aus der
ersten Arbeitskammer 7 ist möglich. Wird die Verstellvorrichtung 20 in
entgegengesetzter Richtung zum Erzeugen einer umgekehrten Förderrichtung
beaufschlagt, so geht das erste Lasthalteventil 55 wieder
in seine Ausgangsposition aufgrund der Kraft der ersten Vorspannfeder 57 zurück. Gleichzeitig öffnet das
zweite Lasthalteventil 56 und gibt einen Strömungsweg
zum Abströmen von
Druckmittel aus der zweiten Arbeitskammer 8 in die zweite
Arbeitsleitung 10 frei.By providing the first load-holding valve 55 and the second load-holding valve 56 in the first working line 9 or the second working line 10 It is possible in any position the working piston 3 hydraulically clamped and thus prevent unwanted movement. In the initial positions of the first load-holding valve 55 and the second load-holding valve 56 is an escape of pressure medium from the first working chamber 7 or the second working chamber 8th because of in the load-holding valve 55 . 56 arranged check valve not possible. As soon as the actuator piston 22 returns to its original position and the control pressure chambers 23 . 24 are relaxed, lies over the first control line 61 and the second control line 62 insufficient control pressure at the first load-holding valve 55 and the second load-holding valve 56 to the respective load-holding valve 55 respectively. 56 to bring it into its open position. If, however, a control pressure chamber of the adjustment 20 acted upon by a control pressure, so is when applying the first control pressure chamber 23 over the first control line 61 the first load-holding valve 55 brought into its second switching position and an outflow of pressure medium from the first working chamber 7 is possible. Will the adjustment 20 acted in the opposite direction to generate a reverse conveying direction, so goes the first load-holding valve 55 back to its original position due to the force of the first biasing spring 57 back. At the same time, the second load-holding valve opens 56 and is a flow path for flowing pressure medium from the second working chamber 8th in the second working line 10 free.
Bei
rein einseitigen Anwendungen, beispielsweise dem hydraulischen Heben
von Lasten, bei dem in stationärem
Zustand ein Abströmen
nur aus einer der beiden Arbeitskammern 7, 8 zu
erwarten ist, ist es auch möglich,
lediglich ein Lasthalteventil 55 oder 56 in der
entsprechenden Arbeitsleitung 9, 10 vorzusehen.For purely one-sided applications, such as the hydraulic lifting of loads, in which in the stationary state, an outflow only from one of the two working chambers 7 . 8th is to be expected, it is also possible, only a load-holding valve 55 or 56 in the appropriate work management 9 . 10 provided.
Ausgehend
von dem zweiten Ausführungsbeispiel
der 2 ist das Ausführungsbeispiel
nach 3 dahingehend erweitert, dass die Saugleitung 17 der
ersten Hydropumpe 11 mit einem Hydrospeicher 63 als
Druckmittelreservoir verbunden ist. In der Saugleitung 17 ist
zwischen dem Hydrospeicher 63 und der ersten Hydropumpe 11 vorzugsweise
ein Sperrventil 64 angeordnet. Das Sperrventil 64 ist
wiederum druckkompensiert über
dritte Kompensationsleitungen 65', 65''.
Die Ansteuerung des Sperrventils 64 erfolgt über eine
dritte Steuerleitung 66, welche von der zweiten Steuerleitung 62 abzweigt.
Das Sperrventil 64 wird so bei einer Förderung von Druckmittel in
Richtung der ersten Arbeitskammer 7 in seine geöffnete Position
gebracht. In einer alternativen Ausführungsform kann das Sperrventil 64 wie
schon die beiden Lasthalteventile 55, 56 ebenfalls
elektrisch angesteuert werden.Starting from the second embodiment of 2 is the embodiment after 3 extended to that of the suction line 17 the first hydraulic pump 11 with a hydraulic accumulator 63 is connected as a pressure medium reservoir. In the suction line 17 is between the hydraulic accumulator 63 and the first hydraulic pump 11 preferably a check valve 64 arranged. The check valve 64 is in turn pressure-compensated via third compensation lines 65 ' . 65 '' , The activation of the shut-off valve 64 via a third control line 66 , which from the second control line 62 branches. The check valve 64 is so in a promotion of pressure medium in the direction of the first working chamber 7 brought into its open position. In an alternative embodiment, the check valve 64 like the two load-holding valves 55 . 56 also be electrically controlled.
Die
Verwendung eines Hydrospeichers 63, welcher beispielsweise
als Hydromembranspeicher ausgeführt
ist, hat den Vorteil, dass bei einer Förderung von Druckmittel aus
der ersten Arbeitskammer 7 heraus in Richtung auf die zweite
Arbeitskammer 8 zu nicht nur durch die zweite Hydropumpe 12 gegen einen
Gegendruck gearbeitet werden muss, sondern aufgrund des Hydrospeichers 63 auch
durch die erste Hydropumpe 11 entgegen eines Drucks gefördert werden
muss. Dies verbessert die Gleichmäßigkeit der Belastung für die erste
Hydropumpe 11 und die zweite Hydropumpe 12. Zudem
ist bei der Entnahme von Druckmittel aus der ersten Arbeitskammer 7 die Möglichkeit
gegeben, einen Teil der frei werdenden Energie, beispielsweise beim
Senken einer Last in Form von Druckenergie in dem ersten Hydrospeicher 63 zu
speichern. Bei einer Umkehrung der Förderrichtung wird diese Druckenergie
frei, so dass lediglich eine verringerte Druckdifferenz durch die
erste Hydropumpe 11 erzeugt werden muss.The use of a hydraulic accumulator 63 , which is designed for example as a hydraulic diaphragm, has the advantage that in a promotion of pressure medium from the first working chamber 7 out towards the second working chamber 8th not just by the second hydraulic pump 12 must be worked against a back pressure, but because of the hydraulic accumulator 63 also by the first hydraulic pump 11 must be promoted against pressure. This improves the uniformity of the load for the first hydraulic pump 11 and the second hydraulic pump 12 , In addition, when removing pressure medium from the first working chamber 7 given the opportunity, a portion of the energy released, for example, when lowering a load in the form of pressure energy in the first hydraulic accumulator 63 save. In a reversal of the conveying direction, this pressure energy is released, so that only a reduced pressure difference through the first hydraulic pump 11 must be generated.
Ausgehend
von dem Ausführungsbeispiel der 3 ist
in der 4 ein zweiter Hydrospeicher 67 vorgesehen.
Mit dem zweiten Hydrospeicher 64 ist die erste Verbindungsleitung 28 verbunden.
Der zweite Druckspeicher 67 dient dazu, Druckschwankungen
in der Speiseeinrichtung 31 zu verringern. Solche Druckschwankungen
können
insbesondere bei niedrigen Drehzahlen der Antriebsmaschine auftreten,
da die von der Speisepumpe 32 geförderte Druckmittelmenge unmittelbar
mit der Drehzahl der Antriebsmaschine zusammenhängt.Starting from the embodiment of 3 is in the 4 a second hydraulic accumulator 67 intended. With the second hydraulic accumulator 64 is the first connection line 28 connected. The second accumulator 67 serves to reduce pressure fluctuations in the feed device 31 to reduce. Such pressure fluctuations can occur in particular at low speeds of the drive machine, since that of the feed pump 32 funded pressure medium quantity is directly related to the speed of the drive machine.
Die
Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr
sind vorteilhafte Kombinationen einzelner in den unterschiedlichen
Ausführungsbeispielen
gezeigter Merkmale möglich.The
Invention is not limited to the illustrated embodiments. Much more
are beneficial combinations of individual in different ones
embodiments
shown features possible.
