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Die Erfindung betrifft eine Energieaustauscheinrichtung für ein hydraulisches Antriebssystem gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Aus der
DE 102 55 738 A1 ist ein hydraulisches Antriebsystem mit einer Energieaustauscheinrichtung bekannt. Gemäß der
1 der
DE 102 55 738 A1 sind ein erstes und ein zweites Teilantriebssystem
2;
4 über die Energieaustauscheinrichtung
38 derart miteinander verbunden, dass die Hydraulikpumpe des ersten Teilantriebssystems Hydraulikfluid in das zweite Teilantriebssystem fördern kann und umgekehrt.
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Die beiden Teilantriebssysteme sind im Wesentlichen identisch aufgebaut und arbeiten jeweils für sich nach dem Prinzip der lastunabhängigen Durchflussverteilung (LUDV). Dabei umfasst jedes Teilantriebssystem mehrere Stellglieder, beispielsweise Hydraulikzylinder oder Hydromotore, die von einer einzigen Hydraulikpumpe mit Hydraulikfluid versorgt werden, um diese anzutreiben. Jedem Stellglied ist ein Stellventil in Form eines Proportionalwegeventils 6 zugeordnet, welches über wenigstens eine stetig veränderliche Drossel den Fluidstrom zum zugeordneten Stellglied steuern kann. Damit der Fluidstrom nur vom Drosselquerschnitt der Drossel und nicht vom Lastdruck der zugeordneten Stellglieder abhängt, ist jedem Stellventil eine Stelldruckwaage 8 zugeordnet, welche die Druckdifferenz am Stellventil steuern kann. Bei der vorliegenden Ausführungsform liegt stromaufwärts am Stellventil der Förderdruck der Hydraulikpumpe an, wobei stromabwärts am Stellventil der von der Stelldruckwaage eingeregelte Druck anliegt, der etwas größer als der maximale Lastdruck aller Stellglieder des Teilantriebssystems ist. Damit ist die Druckdifferenz an allen Stellventilen unabhängig von den Lastdrücken der verschiedenen Stellglieder immer gleich.
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Der genannte maximale Lastdruck ist der Druck in den LS-Leitungen LS1; LS2, wobei LS die Abkürzung für ”load sensing” ist. Hierbei sind alle Stelldruckwagen derart an die LS-Leitung angeschlossen, dass sie ihren zugeordneten Lastdruck in einer nahezu vollständig geöffneten Stellung mit der LS-Leitung verbinden, während die Verbindung ansonsten unterbrochen ist. In der LS-Leitung stellt sich der maximale Lastdruck aller Stellglieder ein, weil nur die Stelldruckwaage mit dem maximalen Lastdruck nahezu vollständig geöffnet ist.
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Hinzuweisen ist noch auf die Förderdrucksteuereinrichtung, die den Förderdruck der Hydraulikpumpe auf einem Wert hält, der gleich dem Druck in der LS-Leitung, erhöht um eine Solldruckdifferenz ist. Im Fall einer Hydraulikpumpe mit einem konstanten Verdrängungsvolumen wird die Förderucksteuereinrichtung von einer gesonderten Druckwaage gebildet, welche den überschüssigen Fluidstrom in den Tank zurückleitet, was mit erheblichen Energieverlusten verbunden ist. Im Fall einer Hydraulikpumpe mit verstellbarem Verdrängungsvolumen verstellt die Förderdrucksteuereinrichtung das Verdrängungsvolumen so, dass sich der gewünschte Förderdruck einstellt.
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Gemäß der
2 der
DE 102 55 738 A1 ist die Energieaustauscheinrichtung an den ersten Förderdruck
14, an den zweiten Förderdruck
16, an die erste LS-Leitung
28 und an die zweite LS-Leitung
30 angeschlossen. Die Bezeichnungen ”erste” und ”zweite” bringen im Rahmen der vorliegenden Anmeldung zum Ausdruck, dass die jeweilige Leitung bzw. der jeweilige Druck dem ersten bzw. dem zweiten Teilantriebssystem zugehört. Der erste Förderdruck ist über zwei Austauschdruckwaagen
40;
42 mit dem zweiten Förderdruck verbunden. Die Austauschdruckwaagen umfassen eine veränderliche erste Drossel, um den ersten Förderdruck an den zweiten Förderdruck anzupassen und umgekehrt.
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Der Nachteil der bekannten Energieaustauscheinrichtung besteht darin, dass zwei gesonderte Austauschdruckwaagen erforderlich sind. Weiter findet immer ein Energieaustausch vom einen in das andere Teilantriebssystem statt, welcher immer auch mit Energieverlusten verbunden ist. Idealerweise soll ein Energieaustausch nur dann stattfinden, wenn die Hydraulikpumpe des einen Teilantriebssystems nicht genügend Hydraulikfluid fördern kann, so dass sie von der Hydraulikpumpe des zweiten Teilantriebssystems unterstützt werden muss. Darüber hinaus kann die Richtung des Energieflusses nicht gesteuert werden, diese ergibt sich vielmehr zwangsläufig aus den Druckverhätnissen in den Teilantriebssystemen.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Überwindung der vorgenannten Nachteile, wobei die Energieaustauscheinrichtung besonders einfach aufgebaut sein soll.
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Gemäß dem selbständigen Anspruch wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Energieaustauscheinrichtung ein Austauschwegeventil umfasst, wobei in einer ersten Schaltstellung des Austauschwegeventils der erste Förderdruck als erster Wägedruck und der Druck in der ersten LS-Leitung als zweiter Wagedruck wirken können, wobei in einer zweiten Schaltstellung des Austauschwegeventils der zweite Förderdruck als erster Wägedruck und der Druck in der zweiten LS-Leitung als zweiter Wägedruck wirken können. In der ersten Schaltstellung erfolgt der Energiefluss damit vom ersten Teilantriebssystem in das zweite Teilantriebssystem, wobei in der zweiten Schaltstellung der Energiefluss in die umgekehrte Richtung erfolgt. Die Anpassung des ersten an den zweiten Förderdruck kann mit einer einzigen Austauschdruckwaage erfolgen, welche von dem Austauschwegeventil in geeigneter Weise mit dem ersten und dem zweiten Förderdruck und dem Druck in der ersten und der zweiten LS-Leitung beschaltet wird.
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In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.
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Die Energieaustauscheinrichtung kann ein Rückschlagventil umfassen, welches in die Verbindung zwischen dem ersten und dem zweiten Förderdruck eingebaut ist, wobei in der ersten Schaltstellung des Austauschwegeventils eine Erhöhung des zweiten Förderdrucks ein Schließen des Rückschlagventils bewirken kann, wobei in der zweiten Schaltstellung des Austauschwegeventils eine Erhöhung des ersten Förderdrucks ein Schließen des Rückschlagventils bewirken kann. Durch das Rückschlagventil wird verhindert, dass Hydraulikfluid entgegen der gewünschten Energieflussrichtung vom einen in das andere Teilantriebssystem fließt. Wegen des erfindungsgemäßen Austauschwegeventils reicht hierfür ein einziges Rückschlagventil aus. Dieses kann stromabwärts unmittelbar an die erste Drossel angeschlossen sein.
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Die erste Drossel kann sich im Wesentlichen über den gesamten Verstellweg der Austauschdruckwaage kontinuierlich von geschlossen nach offen verstellen, wobei eine Erhöhung des ersten Wägedrucks ein Öffnen der ersten Drossel bewirkt. Der erste Wägedruck ist der Förderdruck des Teilantriebssystems, aus dem Energie entnommen werden soll. Dieser muss von der ersten Drossel der Austauschdruckwaage so stark angedrosselt werden, dass er gleich dem Förderdruck in dem anderen Teilantriebssystem ist. Eben dies wird durch die vorgeschlagene Beschattung der Austauschdruckwaage erreicht.
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Die Austauschdruckwaage kann eine zweite Drossel aufweisen, die erst dann öffnet, wenn die erste Drossel nahezu vollständig geöffnet ist, wobei der erste Wagedruck über die zweite Drossel in der ersten Schaltstellung mit der ersten LS-Leitung und in der zweiten Schaltstellung mit der zweiten LS-Leitung verbunden ist. In einem Betriebszustand, in dem der Förderdruck des Antriebssystems, aus dem Energie entnommen werden soll, kleiner ist als der Förderdruck des anderen Teilantriebssystems, muss der erstgenannte Förderdruck angehoben werden. Gemäß der vorgeschlagenen Lösung geschieht dies, indem der Förderdruck des zweitgenannten Teilantriebsystems mit der LS-Leitung des erstgenannten Teilantriebsystems verbunden wird. In der Folge bewirkt die Förderdrucksteuereinrichtung des erstgenannten Teilantriebssystems eine Erhöhung des entsprechenden Förderdrucks, so dass die Förderdrücke der beiden Teilantriebssysteme im Wesentlichen gleich sind. Hierbei ist auf das bereits angesprochene Rückschlagventil hinzuweisen, welches bewirkt, dass sich die Austauschdruckwaage vollständig öffnet, wenn der Förderdruck des Teilantriebssystems, aus dem Energie entnommen werden soll, kleiner ist als der Förderdruck des anderen Teilantriebssystems.
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Die Energieaustauscheinrichtung kann eine dritte Drossel umfassen, über welche der zweite Wagedruck in der ersten Schaltstellung mit dem Druck in der ersten LS-Leitung und in der zweiten Schaltstellung mit dem Druck in der zweiten LS-Leitung verbunden ist. Durch die dritte Drossel werden Schwingungen im Rahmen der oben angesprochenen Druckregelvorgänge gedämpft, so dass das gesamte hydraulische Antriebssystem stabil arbeitet.
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Das Austauschwegeventil kann als elektrisch ansteuerbares Proportionalventil ausgebildet sein. Damit kann das Austauschwegeventil nicht nur die Richtung des Energieflusses beeinflussen. Es kann darüber hinaus auch den Fluidstrom beeinflussen, der von dem einen in das andere Teilantriebssystem gefordert werden soll.
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Das Austauschwegeventil kann eine mittlere Schaltstellung aufweisen, in der alle Anschlüsse gesperrt sind. Hierdurch soll erreicht werden, dass ein Energieaustausch nur dann stattfindet, wenn dies erforderlich ist, wobei in der mittleren Schaltstellung kein Energieaustausch stattfindet. Die Energieverluste, die mit der Anpassung des ersten und des zweiten Förderdrucks verbunden sind, werden damit vermieden. Darüber hinaus beeinflussen sich die beiden Teilantriebsysteme in der mittleren Schaltstellung nicht gegenseitig.
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Ein Gehäuse des Austauschwegeventils kann mehrere in einer Reihe angeordnete Anschlussausnehmungen aufweisen, die einem linearbeweglichen Ventilschieber gegenüberliegen, wobei der Ventilschieber mehrere in einer Reihe angeordnete, voneinander getrennte Verbindungsausnehmungen aufweist, die eine Fluidverbindung zwischen zwei benachbarten Anschlussausnehmungen herstellen können, wobei die Anschlussausnehmungen in folgender Reihenfolge mit den Drücken in der Energieaustauscheinrichtung verbunden sind:
- – zweiter Förderdruck
- – erster Wagedruck
- – erster Förderdruck
- – Austauschdruck
- – zweiter Förderdruck
- – Druck in der ersten LS-Leitung
- – zweiter Wagedruck
- – Druck in der zweiten LS-Leitung
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Durch die vorgeschlagenen konstruktiven Maßnahmen kann das Austauschwegeventil in Form eines Schieberventils realisiert werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es stellt dar:
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1 einen Schaltplan eines hydraulischen Antriebssystems mit einer erfindungsgemäßen Energieaustauscheinrichtung;
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2 eine grobschematische Schnittansicht des Austauschwegeventils in der mittleren Schaltstellung;
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3 die Ansicht nach 2, wobei sich das Austauschwegeventil in der ersten Schaltstellung befindet; und
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4 die Ansicht nach 2, wobei sich das Austauschwegeventil in der zweiten Schaltstellung befindet.
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1 zeigt einen Schaltplan eines hydraulischen Antriebssystems 10 mit einer erfindungsgemäßen Energieaustauscheinrichtung 30. Das hydraulische Antriebssystem 10 umfasst ein erstes und ein zweites Teilantriebssystem 11; 12, die im Wesentlichen identisch ausgebildet sind. Beide Teilantriebsysteme 11; 12 arbeiten nach dem Prinzip der lastunabhängigen Durchflussverteilung (LUDV).
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Jedes Teilantriebsystem 11; 12 umfasst eine einzige Hydraulikpumpe 16, die Hydraulikfluid aus einem Tank 18 fördern kann, um mehrere Stellglieder 13 anzutreiben. Bei den Stellgliedern 12 kann es sich beispielsweise um Hydraulikzylinder oder Hydromotore handeln. Jedem Stellglied 13 ist ein Stellventil 15 zugeordnet, das in 1 vereinfacht als verstellbare Drossel dargestellt ist. Üblicherweise kommen als Stellventile 15 Proportionalwegeventile zum Einsatz, damit neben der Bewegungsgeschwindigkeit der Stellglieder 13 auch deren Bewegungsrichtung einstellbar ist. Stromaufwärts liegt an allen Stellventilen 15 eines Teilantriebsystems 11; 12 der Förderdruck der zugeordneten Hydraulikpumpe 16 an. Stromabwärts liegt an allen Stellventilen 15 ein Druck an, der etwas über dem maximalen Lastdruck der Stellglieder 13 des jeweiligen Teilantriebssystems 11; 12 liegt. Dieser Druck wird von einer dem Stellventil 15 zugeordneten Stelldruckwaage 14 eingeregelt. Somit liegt an allen Stellventilen 15 innerhalb eines Teilantriebssystems 11; 12 die gleiche Druckdifferenz an, so dass der Fluidstrom zum Stellglied 13 nur noch vom Drosselquerschnitt des zugeordneten Stellventils 15 abhängt und nicht von den Lastdrücken an den Stellgliedern 13.
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Die Stelldruckwaagen 14 sind identisch mit der Austauschdruckwaage 31 ausgebildet, so dass auf die unten stehenden Ausführungen zur Austauschdruckwaage 31 verwiesen werden kann. In der nahezu vollständig geöffneten Stellung verbinden die Stelldruckwaagen 14 den zugeordneten Lastdruck mit der LS-Leitung LS1; LS2 des zugeordneten Teilantriebssystems 11; 12. Dabei wird ausgenutzt, dass nur diejenige Stelldruckwaage 14 vollständig geöffnet ist, an welcher der maximale Lastdruck anliegt. Somit herrscht in der LS-Leitung 11; 12 der maximale Lastdruck der Stellglieder 13 des zugeordneten Teilantriebssystems 11; 12.
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Die LS-Leitung LS1; LS2 ist mit einer Förderdrucksteuereinrichtung 17 verbunden, welche den Förderdruck der zugeordneten Hydraulikpumpe 16 auf einen Druck einregelt, der um eine vorgegebene Solldruckdifferenz höher ist als der genannte maximale Lastdruck. Beim in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel kommt eine Hydraulikpumpe 16 mit konstanten Verdrängungsvolumen zum Einsatz. Die Förderdrucksteuereinrichtung 17 wird dementsprechend von einer Druckwaage gebildet, die so viel überschüssigen Fluidstrom in den Tank 18 ableitet, dass sich der gewünschte Förderdruck einstellt. Sofern eine Hydraulikpumpe mit verstellbarem Verdrängungsvolumen zum Einsatz kommt, verstellt die Förderdrucksteuereinrichtung deren Verdrängungsvolumen so, dass sich der gewünschte Förderdruck einstellt. Die zuletzt genannte Ausführungsform ist mit deutlich geringeren Energieverlusten behaftet.
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Das erste und das zweite Teilantriebssystem 11; 12 ist über eine erfindungsgemäße Energieaustauscheinrichtung 30 miteinander verbunden. Die Energieaustauscheinrichtung ist an die erste LS-Leitung LS1 und den ersten Förderdruck p1 des ersten Teilantriebssystems 11 angeschlossen. Weiter ist sie an die zweite LS-Leitung LS2 und den zweiten Förderdruck p2 des zweiten Teilantriebssystems 12 angeschlossen. Die Energieaustauscheinrichtung 30 umfasst eine Austauschdruckwaage 31, ein Austauschwegeventil 40 und ein Rückschlagventil 35.
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Die Austauschdruckwaage 31 ist identisch zu den bereits angesprochenen Stelldruckwaagen 14 ausgebildet. Sie umfasst eine erste und eine zweite verstellbare Drossel 32; 33. Die erste Drossel 32 verstellt sich im Wesentlichen über den gesamten Verstellweg der Austauschdruckwaage 31 kontinuierlich von geschlossen nach offen. Die zweite Drossel 33 öffnet erst dann, wenn die erste Drossel 32 nahezu vollständig geöffnet ist, im Übrigen ist sie bis auf unvermeidbare Leckagen geschlossen. Die Austauschdruckwaage 31 wird mit einem ersten und einem zweiten Wägedruck w1; w2 verstellt, wobei eine Erhöhung des ersten Wägedrucks w1 ein Öffnen der ersten Drossel 32 bewirkt.
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Der erste Wägedruck w1 wird von dem Austauschwegeventil 40 bereitgestellt und ist gleichzeitig stromaufwärts mit der ersten und der zweiten Drossel 32; 33 verbunden. Die erste Drossel 32 ist stromabwärts über das Rückschlagventil 35 mit dem Austauschwegeventil 40 verbunden, wobei der Druck zwischen der ersten Drossel 32 und dem Rückschlagventil der Austauschdruck p' ist. An der zweiten Drossel 33 liegt stromabwärts der zweite Wägedruck w2 an, der über eine dritte Drossel 34 geführt ist, Im stationären Zustand des hydraulischen Antriebssystems 10 bewirkt die dritte Drossel 34 keinen Druckabfall, da dort kein Fluidstrom vorhanden ist. In den folgenden Ausführungen wird daher davon ausgegangen, dass zu beiden Seiten der dritten Drossel 34 der zweite Wägedruck anliegt. Diese Annahme trifft dann nicht zu, wenn sich das hydraulische Antriebssystem auf einen veränderten Zustand, beispielsweise veränderte Lastdrücke oder veränderte Stellungen der Stellventile 15, einregelt, bis wieder der stationäre Zustand erreicht ist. Dann dient die dritte Drossel 34 zur Dämpfung von Schwingungen hinsichtlich des Verstellweges der Austauschdruckwaage 31. Der zweite Wägedruck w2 im vorstehenden Sinne ist ebenfalls mit dem Austauschwegeventil 40 verbunden.
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Durch die Austauschdruckwaage 31 wird der erste Wägedruck w1 mit der ersten Drossel 32 so stark auf den Austauschdruck p' angedrosselt, dass sich der erste und der zweit Wägedruck w1; w2 im Gleichgewicht befinden. Dabei wirken der erste und der zweite Wägedruck w1; w2 über gleich große Kolbenflächen auf den Schieber der Austauschdruckwaage 31. Die Austauschdruckwaage kann mit einer (nicht dargestellten) schwachen Rückstellfeder versehen sein, welche deren Schieber in die vollständig geschlossene Stellung vorspannt, d. h. im Gleichgewichtszustand ist der zweite Wägedruck w2 etwas kleiner als der erste Wägdruck w1.
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Das Austauschwegeventil 40 ist ein elektromagnetisch betätigbares Proportionalwegeventil, welches mit Rückstellfedern in der mittleren Sperrstellung 0 vorgespannt ist. Neben der Sperrstellung 0 besitzt das Austauschwegeventil eine erste Schaltstellung a, in der Hydraulikfluid bzw. Energie vom ersten 11 zum zweiten Teilantriebssystem 12 übertragen wird. In der zweiten Schaltstellung b des Austauschwegeventils 40 wird Hydraulikfluid von dem zweiten Teilantriebssystem 12 in das erste Teilantriebssystem 11 übertragen. In der ersten Schaltstellung a sind der erste Förderdruck p1 mit dem ersten Wägedruck w1, der zweite Wägedruck w2 mit der ersten LS-Leitung LS1 und der Austauschdruck p' mit dem zweiten Förderdruck p2 verbunden. Dabei ist das Rückschlagventil 35 so zwischen den zweiten Förderdruck p2 und den Austauschdruck p' geschaltet, dass eine Erhöhung des zweiten Förderdrucks p2 das Rückschlagventil 35 schließen kann, so dass kein Hydraulikfluid von dem zweiten Teilantriebssystem 12 in das erste Teilantriebssystem 11 fließen kann. Die zweite LS-Leitung LS2 ist in der ersten Schaltstellung a nicht mit der Austauschdruckwaage verbunden.
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In der zweiten Schaltstellung b sind der zweite Förderdruck p2 mit dem ersten Wägedruck w1, der zweite Wägedruck w2 mit der zweiten LS-Leitung LS2 und der Austauschdruck p' mit dem ersten Förderdruck p1 verbunden. Dabei ist das Rückschlagventil 35 so zwischen den ersten Förderdruck p1 und den Austauschdruck p' geschaltet, dass eine Erhöhung des ersten Förderdrucks p1 das Rückschlagventil 35 schließen kann, so dass kein Hydraulikfluid von dem ersten Teilantriebssystem 11 in das zweite Teilantriebssystem 12 fließen kann. Die erste LS-Leitung LS1 ist in der zweiten Schaltstellung b nicht mit der Austauschdruckwaage 31 verbunden.
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Im Folgenden wird das Regelverhalten in der ersten Schaltstellung a beschrieben. Für die zweite Schaltstellung b gelten diese Ausführungen sinngemäß jedoch mit umgekehrter Energieflussrichtung. Zunächst soll ein Zustand betrachtet werden, in dem der zweite Förderdruck p2 kleiner als der erste Förderdruck p1 ist. Das Rückschlagventil 35 ist in der Folge geöffnet. Die Austauschdruckwaage 31 hat die gleiche Wirkung wie die Stelldruckwaagen 14 im ersten Teilantriebsystem, wobei die Funktion des Stellglieds von dem Austauschwegeventil 40 übernommen wird. Der erste Förderdruck p1 wird von der ersten Drossel 32 der Austauschdruckwaage 31 auf den Austauschdruck p' heruntergedrosselt, der gleich dem zweiten Förderdruck p2 ist. Die Austauschdruckwaage 31 ist daher nicht vollständig geöffnet und in der ersten LS-Leitung LS1 liegt der maximale Lastdruck der Stellglieder 13 des ersten Teilantriebssystems 11 an.
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Wird nun der zweite Förderdruck p2 erhöht, bis er größer als der erste Förderdruck p1 ist, so schließt das Rückschlagventil 35 und der Austauschdruck p' und der zweite Förderdruck p2 sind vorerst nicht mehr gleich. Da nunmehr kein Fluidstrom durch das Austauschwegeventil 40 und die Austauschdruckwaage 31 fließen, steht als erster Wägedruck w1 der ungedrosselte erste Förderdruck p1 an der Austauschdruckwaage 31 als erster Wägedruck w1 an. Dieser ist größer als der Druck in der ersten LS-Leitung LS1, der als zweiter Wägedruck w2 anliegt, so dass sich die Austauschdruckwaage 31 vollständig öffnet, wodurch der erste Förderdruck p1 mit der ersten LS-Leitung LS1 verbunden wird. Die Druckdifferenz zwischen der ersten LS-Leitung LS1 und dem ersten Förderdruck p1 entspricht nun nicht mehr der an der Förderdrucksteuereinrichtung 17 des ersten Teilantriebssystems 11 eingestellten Solldruckdifferenz. Die genannte Förderdrucksteuereinrichtung 17 hebt daher den ersten Förderdruck p1 an. Dies setzt sich so lange fort, bis der erste Förderdruck p1 den zweiten Förderdruck p2 übersteigt, so dass das Rückschlagventil 35 öffnet und der Austauschdruck p' wieder gleich dem zweiten Förderdruck p2 ist. Nun stellen sich wieder die Verhältnisse ein, die oben bereits für den Fall p1 > p2 beschrieben wurden, jedoch mit dem Unterschied, dass in der ersten LS-Leitung LS1 nunmehr der zweite Förderdruck p2 als maximaler Lastdruck anliegt, da dieser die Lastdrücke an den Stellgliedern 13 des ersten Teilantriebssystems 11 übersteigt.
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2 zeigt eine grobschematische Schnittansicht des Austauschwegeventils 40 in der mittleren Sperrstellung 0. Gezeigt ist nur die Hälfte des Austauschwegeventils 40, die sich oberhalb der Mittelachse 46 des Ventilschiebers 45 befindet. Das Austauschwegeventil 40 umfasst ein Gehäuse 41 und einen gegenüber dem Gehäuse 41 linearbeweglichen Ventilschieber 45. Der Ventilschieber 45 ist in Form eines Kreiszylinders ausgebildet, der mit mehreren Verbindungsausnehmungen 48 in Form von umlaufenden Einstichen versehen ist. Der Außendurchmesser des Ventilschiebers 45 ist mit hoher Genauigkeit an die zugeordnete Bohrung 42 im Gehäuse 41 angepasst, damit die verschiedenen Druckräume im Austauschwegeventil 40 im Wesentlichen flüssigkeitsdicht voneinander getrennt sind. Auf die Darstellung der Betätigungseinrichtungen des Ventilschiebers 45, nämlich die Elektromagnete und die Rückstellfedern, wurde in den 2 bis 4 verzichtet.
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Das Gehäuse 40 ist mit mehreren, in einer Reihe angeordneten Anschlussausnehmungen 43 versehen, die ringförmig um den Ventilschieber 45 herum verlaufen. Die Anschlussausnehmungen 43 sind in folgender Reihenfolge mit den Drücken in der Energieaustauscheinrichtung verbunden:
- – zweiter Förderdruck p2
- – erster Wägedruck w1
- – erster Förderdruck p1
- – Austauschdruck p'
- – zweiter Förderdruck p2
- – Druck in der ersten LS-Leitung LS1
- – zweiter Wagedruck w2
- – Druck in der zweiten LS-Leitung LS2
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In dem Gehäuse 40 sind entsprechende Verbindungsleitungen 44 vorgesehen, die vereinfacht als breite Strichlinien dargestellt sind. In der in 1 dargestellten mittleren Sperrstellung 0 des Austauschwegeventils 40 besteht keine Verbindung zwischen den verschiedenen Anschlussausnehmungen 43.
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3 zeigt die Ansicht nach 2, wobei sich das Austauschwegeventil 40 in der ersten Schaltstellung a befindet. Der Ventilschieber 45 ist dabei nach rechts verschoben. Die Verbindungsausnehmungen 48 im Ventilschieber verbinden nun den ersten Förderdruck p1 mit dem ersten Wagedruck w1, den zweiten Wagedruck w2 mit dem Druck in der ersten LS-Leitung LS1 und zweiten Förderdruck p2 mit dem Austauschdruck p1. Der Anschluss an die zweite LS-Leitung LS2 wird vom Ventilschieber 45 gesperrt. An dem Ventilschieber 45 sind Feinsteuerkanten 47 vorgesehen, so dass die genannten Verbindungen nicht abrupt, sondern sanft freigegeben und wieder geschlossen werden, so dass sich kontinuierlich veränderliche Drosselquerschnitte ergeben.
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4 zeigt die Ansicht nach 2, wobei sich das Austauschwegeventil 40 in der zweiten Schaltstellung b befindet. Der Ventilschieber 45 ist dabei nach links verschoben. Die Verbindungsausnehmungen 48 im Ventilschieber 45 verbinden nun den zweiten Förderdruck p2 mit dem ersten Wagedruck w1, den zweiten Wagedruck w2 mit dem Druck in der zweiten LS-Leitung LS2 und den ersten Förderdruck p1 mit dem Austauschdruck p'. Der Anschluss an die erste LS-Leitung LS1 wird vom Ventilschieber 45 gesperrt.
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Bezugszeichenliste
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- LS1
- erste LS-Leitung
- LS2
- erster Förderdruck
- p1
- zweite LS-Leitung
- p2
- zweiter Förderdruck
- w1
- erster Wägedruck
- w2
- zweiter Wägedruck
- p'
- Austauschdruck
- a
- erste Schaltstellung des Austauschwegeventils
- b
- zweite Schaltstellung des Austauschwegeventils
- 0
- mittlere Sperrstellung des Austauschwegeventils
- 10
- hydraulisches Antriebssystem
- 11
- erstes Teilantriebssystem
- 12
- zweites Teilantriebssystem
- 13
- Stellglied
- 14
- Stelldruckwaage
- 15
- Stellventil
- 16
- Hydraulikpumpe
- 17
- Förderdrucksteuereinrichtung
- 18
- Tank
- 30
- Energieaustauscheinrichtung
- 31
- Austauschdruckwaage
- 32
- erste Drossel
- 33
- zweite Drossel
- 34
- dritte Drossel
- 35
- Rückschlagventil
- 40
- Austauschwegeventil
- 41
- Gehäuse
- 42
- Bohrung
- 43
- Anschlussausnehmung
- 44
- Verbindungsleitung
- 45
- Ventilschieber
- 46
- Mittelachse
- 47
- Feinsteuerkante
- 48
- Verbindungsausnehmung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10255738 A1 [0002, 0002, 0006]
