DE102011120788A1

DE102011120788A1 - Hydrostatic drive system for use as traction drive for e.g. winch drive, has pilot controller with pressure shut-off stage that is pressurized via inlet pressure such that pilot pressure acting upon controller is greater than inlet pressure

Info

Publication number: DE102011120788A1
Application number: DE102011120788A
Authority: DE
Inventors: Karl Krug-Kussius
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-12-10
Filing date: 2011-12-10
Publication date: 2013-06-13

Abstract

The system has a hydraulic machine (2) arranged in an open circuit, and a servo-controlled pressure valve (20) controlled by a pilot controller and arranged in an outlet. An outlet-side pressure unit volumetric flow is throttled via the pressure valve, which allows the flow in an opposite direction in a non-return function i.e. anticativation function. The controller comprises a pressure shut-off stage (22) pressurized via inlet pressure such that pilot pressure acting upon the controller is greater than decreasing inlet pressure. A flow control valve is arranged in a pilot line (26). The flow control valve is designed as a current limiting valve (28) or a retract resistor check valve.

Description

Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Antriebssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a hydrostatic drive system according to the preamble of claim 1.

Ein derartiges hydrostatisches Antriebssystem ist beispielsweise aus der DE 100 30 137 B4 bekannt, wobei ein Hydromotor in einem offenen oder geschlossenen hydraulischen Kreislauf angeordnet ist und im Zulauf und im Ablauf jeweils ein Druckventil mit Druckbegrenzungs- und Rückschlagventilfunktion angeordnet ist. Das im jeweiligen Zulauf gelegene Druckventil gibt über das Rückschlagventil den Zulaufquerschnitt frei, während das im Ablauf gelegene Druckventil mit seiner Druckbegrenzungsfunktion wirksam ist, wobei dieses im normalen Fahrbetrieb den Ablaufquerschnitt freigibt und beispielsweise bei einer Abwärtsfahrt (Vorauseilen der Hydromaschine) der Druckmittelvolumenstrom im Ablauf angedrosselt wird, so dass der Druck, gegen den der Hydromotor arbeiten muss, ansteigt und dieser abgebremst wird.Such a hydrostatic drive system is for example from the DE 100 30 137 B4 known, wherein a hydraulic motor is arranged in an open or closed hydraulic circuit and in each case a pressure valve with pressure limiting and check valve function is arranged in the inlet and in the process. The pressure valve located in the respective inlet releases the inlet cross section via the check valve, while the pressure valve located in the outlet is effective with its pressure limiting function, this releases the flow cross section in normal driving and, for example, the pressure medium volume flow is throttled in the process during a downward travel (leading the hydraulic machine) , so that the pressure against which the hydraulic motor has to work, increases and this is braked.

Der Einstelldruck des Druckbegrenzungsventils wird bei der bekannten Lösung elektrisch oder elektrohydraulisch, beispielsweise in Abhängigkeit von der Drehzahl eines eine Pumpe des Antriebssystems antreibenden Verbrennungsmotors verstellt, wobei ein minimaler Einstelldruck des Druckbegrenzungsventils durch die Vorspannung einer Feder bestimmt wird.The set pressure of the pressure limiting valve is adjusted in the known solution electrically or electro-hydraulically, for example, in dependence on the speed of a pump driving the drive system internal combustion engine, wherein a minimum set pressure of the pressure relief valve is determined by the bias of a spring.

Im Fall eines Ausfalls des elektrischen Stroms ist dieser minimale Einstelldruck des Druckbegrenzungsventils wirksam, so dass der Hydromotor und damit die von diesem angetriebene Maschine, beispielsweise ein mobiles Arbeitsgerät, nicht hydraulisch abgebremst wird und somit ungehindert weiterläuft. Das Bremsen kann dann nur noch über die mechanische Bremsanlage und über das vom Verbrennungsmotor aufgebrachte Stützmoment erfolgen. Letzteres ist jedoch gerade bei modernen Dieselmotoren vergleichsweise gering.In the case of a failure of the electric current, this minimum set pressure of the pressure relief valve is effective, so that the hydraulic motor and thus driven by this machine, such as a mobile implement, is not hydraulically decelerated and thus continues to run unhindered. The braking can then be done only via the mechanical brake system and the applied by the engine support torque. However, the latter is comparatively low, especially in modern diesel engines.

Demgegenüber hegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein hydrostatisches Antriebssystem zu schaffen, bei dem die Retarderfunktion verbessert ist.In contrast, the invention has the object to provide a hydrostatic drive system in which the retarder function is improved.

Diese Aufgabe wird durch ein hydrostatisches Antriebssystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.This object is achieved by a hydrostatic drive system with the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Erfindungsgemäß hat das hydrostatische Antriebssystem, beispielsweise ein Fahrantrieb eines mobilen Arbeitsgerätes oder ein Windenantrieb, eine Hydromaschine, die in einem offenen Kreislauf mit einer Pumpe angeordnet ist. In einem Ablauf ist ein über eine Vorsteuerung angesteuertes Druckventil angeordnet, über das der ablaufseitige Druckmittelvolumenstrom androsselbar ist und das in einer Rückschlag- oder Nachsaugfunktion eine Durchströmung in der Gegenrichtung zulässt. Erfindungsgemäß ist die Vorsteuerung mit einer Druckabschaltstufe ausgeführt, die über den Zulaufdruck oder einen Steuerdruck derart beaufschlagt ist, dass der über die Vorsteuerung aufgeprägte Vorsteuerdruck mit abnehmendem Zulaufdruck größer wird und entsprechend der Einstelldruck des Druckventils steigt.According to the invention, the hydrostatic drive system, for example a travel drive of a mobile implement or a winch drive, a hydraulic machine, which is arranged in an open circuit with a pump. In one sequence, a pressure control valve controlled via a pilot control is arranged, via which the outlet-side pressure medium volume flow can be throttled and which permits a flow through in the opposite direction in a non-return or secondary suction function. According to the pilot control is performed with a Druckabschaltstufe, which is acted upon by the inlet pressure or a control pressure such that the impressed via the pilot control pilot pressure is greater with decreasing inlet pressure and increases according to the set pressure of the pressure valve.

Durch diese Maßnahme kann das Antriebssystem auch bei einem Ausfall der elektrischen Stromversorgung zuverlässig abgebremst werden, da die Druckabschaltung hydraulisch erfolgt und somit ein Bremsdruck im Ablauf aufgebaut wird, gegen den die Hydromaschine arbeiten muss. Die Hydromaschine und das davon angetriebene Gerät, beispielsweise eine Winde oder ein mobiles Arbeitsgerät bleibt dann in jeder Betriebslage zuverlässig stehen.By this measure, the drive system can be braked reliably even in case of failure of the electrical power supply, since the pressure shutdown is hydraulic and thus a brake pressure is built up in the process against which the hydraulic machine must work. The hydraulic machine and the device driven by it, for example a winch or a mobile working device, then reliably remain in every operating position.

Die Druckabschaltstufe ist bei einem Ausführungsbeispiel durch den Druck im Zulauf, der über eine Vorsteuerleitung abgegriffen wird, in Entlastungsrichtung beaufschlagt.The Druckabschaltstufe is applied in one embodiment by the pressure in the inlet, which is tapped via a pilot line, in the discharge direction.

Zum zeitlichen Verzögern des Bremsvorgangs kann in der Vorsteuerleitung ein Stromventil, beispielsweise ein Strombegrenzungsventil oder ein Drossel-/Rückschlagventil vorgesehen sein.For the time delay of the braking operation, a flow control valve, for example a flow limiting valve or a throttle / check valve may be provided in the pilot control line.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist sowohl im Zulauf als auch im Ablauf ein vorgesteuertes Druckventil mit Druckabschaltstufe der oben beschriebenen Bauart angeordnet.In one embodiment, a pilot operated pressure relief valve with Druckabschaltstufe of the type described above is arranged both in the inlet and in the process.

Die Ansteuerung des Hydromotors erfolgt beispielsweise über ein Wegeventil mit einem A-B- oder einem E-Kolben.The control of the hydraulic motor, for example via a directional control valve with an A-B or E-piston.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Preferred embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.

Es zeigenShow it

1 ein Schaltschema eines ersten Ausführungsbeispiels eines hydrostatischen Antriebssystems mit Retarderfunktion, wobei ein vorgesteuertes Druckventil mit Druckabschaltstufe im Ablauf angeordnet ist, 1 1 is a circuit diagram of a first embodiment of a hydrostatic drive system with a retarder function, wherein a pilot-operated pressure valve with a pressure shut-off stage is arranged in the outlet;

2 eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß 1, wobei sowohl im Zulauf als auch im Ablauf ein vorgesteuertes Druckventil angeordnet ist, 2 a variant of the embodiment according to 1 , wherein a pilot-operated pressure valve is arranged both in the inlet and in the outlet,

3, 4 Varianten der Ausführungsbeispiele gemäß den 2 und 1 mit einem abgewandelten Wegeventil zur Ansteuerung des Hydromotors und zusätzlichem Druckbegrenzungsventil mit Nachsaugfunktion, 3 . 4 Variants of the embodiments according to the 2 and 1 with a Modified directional valve to control the hydraulic motor and additional pressure relief valve with Nachsaugfunktion,

5 einen Längsschnitt durch ein Druckventil gemäß den vorbeschriebenen Ausführungsbeispielen und 5 a longitudinal section through a pressure valve according to the above-described embodiments and

6 einen Längsschnitt durch ein Druckbegrenzungsventil mit Nachsaugfunktion gemäß den Ausführungsbeispielen in den 3 und 4. 6 a longitudinal section through a pressure relief valve with Nachsaugfunktion according to the embodiments in the 3 and 4 ,

In 1 ist ein Schaltschema eines hydrostatischen Antriebssystems, beispielsweise einer Windensteuerung dargestellt, bei der die Winde über einen Hydromotor 2 angetrieben ist. Wie in 1 dargestellt, kann dieser Hydromotor 2 mit verstellbarem Schluckvolumen oder als Hydromotor 2' mit konstantem Schluckvolumen ausgeführt sein. Die Ansteuerung des Hydromotors 2 erfolgt über ein elektrisch verstellbares Wegeventil 4, das mit einem so genannten A-B-Kolben ausgeführt ist, wobei zwei Arbeitsanschlüsse A, B in der dargestellten federvorgespannten Grundposition mit einander verbunden sind. An diese Arbeitsanschlüsse A, B sind Arbeitsleitungen 6, 8 angeschlossen, die mit den jeweiligen Anschlüssen des Hydromotors 2 verbunden sind. Dabei sei angenommen, dass die Arbeitsleitung 8 im Ablauf liegt, während die Arbeitsleitung 6 im Zulauf zum Hydromotor 2 (2') angeordnet ist. Das Wegeventil 4 hat einen dritten Arbeitsanschluss C, an den eine Nachsaugleitung 10 angeschlossen ist, die sich zum Hydromotor 2 hin verzweigt, wobei in jedem Zweig der Nachsaugleitung 10 ein als Rückschlagventil ausgeführtes Nachsaugventil 12, 14 angeordnet ist, über das Druckmittel vom jeweiligen Niederdruckzweig nachgesaugt werden kann.In 1 is a circuit diagram of a hydrostatic drive system, for example, a winch control shown, in which the winch via a hydraulic motor 2 is driven. As in 1 shown, this hydraulic motor 2 with adjustable displacement or as hydromotor 2 ' be executed with constant displacement. The control of the hydraulic motor 2 via an electrically adjustable directional control valve 4 , which is designed with a so-called AB-piston, wherein two working ports A, B are connected in the illustrated spring-biased home position with each other. To these working ports A, B are working lines 6 . 8th connected to the respective connections of the hydraulic motor 2 are connected. It is assumed that the work management 8th is in the process, while the work line 6 in the inlet to the hydraulic motor 2 ( 2 ' ) is arranged. The directional valve 4 has a third working port C to which a Nachsaugleitung 10 connected to the hydraulic motor 2 branched out, wherein in each branch of the Nachsaugleitung 10 a suction valve designed as a check valve 12 . 14 is arranged, can be sucked through the pressure medium from the respective low-pressure branch.

In der dargestellten Neutralposition des Wegeventils 4 ist der Arbeitsanschluss C mit einem Druckanschluss P1 verbunden. Ein Tankanschluss T und ein weiterer Druckanschluss P2 sind in dieser Neutralposition zu den beiden Arbeitsanschlüssen A, B abgesperrt. An die beiden Druckanschlüsse P1, P2 ist der Druckanschluss P einer nicht dargestellten Pumpe angeschlossen, die beispielsweise über einen Verbrennungsmotor angetrieben wird. Diese Pumpe kann als Pumpe mit konstantem oder verstellbarem Fördervolumen ausgeführt sein.In the illustrated neutral position of the directional control valve 4 the working port C is connected to a pressure port P1. A tank port T and a further pressure port P2 are shut off in this neutral position to the two working ports A, B. To the two pressure ports P1, P2 of the pressure port P is connected to a pump, not shown, which is driven for example via an internal combustion engine. This pump can be designed as a pump with a constant or adjustable delivery volume.

An den Tankanschluss T ist eine Tankleitung 16 angeschlossen, die über ein Vorspannventil 18 mit einem Tank verbunden ist. Die Entlastungsleitung 10 ist ebenfalls mit der Tankleitung 16 verbunden.To the tank connection T is a tank line 16 connected via a preload valve 18 connected to a tank. The relief line 10 is also with the tank line 16 connected.

Beim Senken der Last liegt die Arbeitsleitung 8 im Ablauf. In dieser Ablaufleitung ist ein vorgesteuertes Druckventil 20 mit Druck-Abschaltstufe 22 vorgesehen. Das Druckventil 20 – auch Retarderventil genannt – ist im Prinzip als Druckbegrenzungsventil mit veränderlichem Einstelldruck und Rückschlagfunktion (Nachsaugfunktion) ausgeführt. Wenn die Arbeitsleitung 8 im Zulauf liegt (Anheben der Last), gibt das integrierte Rückschlagventil den Strömungsquerschnitt zum Hydromotor 2 frei, während beim Absenken der Last der Druck in der Arbeitsleitung 8 über das Druckbegrenzungsventil 20 bestimmt ist. Wie erwähnt, ist dieses mit einer Vorsteuerstufe 24 ausgeführt, deren Vorsteuerdruck wiederum über die Abschaltstufe 22 bestimmt wird. Konkret wird über die Abschaltstufe 22 die Vorspannung einer Feder eingestellt, die den Vorsteuerventilkörper in Schließrichtung vorspannt. An der Abschaltstufe 22 liegt der Druck in der Arbeitsleitung 6, d. h. der Druck im Zulauf (Senken der Last) an, der über eine Vorsteuerleitung 26 abgegriffen wird. In dieser Vorsteuerleitung 26 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel ein Strombegrenzungsventil 28 vorgesehen, über das ein Druckaufbau an der Abschaltstufe 22 zeitlich verzögert erfolgt, so dass der vorbeschriebene Bremsvorgang ebenfalls zeitlich verzögert eingeleitet wird und ein weiches Verzögern der Maschine erfolgt. Die zeitliche Änderung dieses Druckes ist in 1 eingeblendet.When lowering the load is the working line 8th in the process. In this drain line is a pilot operated pressure valve 20 with pressure cut-off stage 22 intended. The pressure valve 20 - Also called retarder valve - is in principle designed as a pressure relief valve with variable set pressure and check function (Nachsaugfunktion). When the work line 8th is in the inlet (lifting the load), the integrated check valve is the flow cross section to the hydraulic motor 2 free, while when lowering the load, the pressure in the working line 8th via the pressure relief valve 20 is determined. As mentioned, this is with a pilot stage 24 executed, the pilot pressure in turn on the Abschaltstufe 22 is determined. Specifically, the shutdown stage 22 set the bias of a spring biasing the pilot valve body in the closing direction. At the shutdown stage 22 is the pressure in the working line 6 , ie the pressure in the inlet (lowering the load), which via a pilot control line 26 is tapped. In this pilot control line 26 is a current limiting valve in the illustrated embodiment 28 provided via which a pressure build-up at the shutdown stage 22 delayed in time, so that the above-described braking process is also initiated with a time delay and a soft deceleration of the machine takes place. The temporal change of this pressure is in 1 appears.

Das Wegeventil 4 kann elektrisch oder elektroproportional in seine Schaltstellung a, b verstellt werden, um die Last anzuheben oder abzusenken, wobei dann jeweils der Anschluss C abgesperrt wird und entweder der Arbeitsanschluss A oder der Arbeitsanschluss B mit Hochdruck und der jeweils andere Anschluss mit Niederdruck (Tank) verbunden ist. – Im normalen Betrieb (ohne vorauseilenden Hydromotor) gibt das Druckventil den Strömungsquerschnitt ungedrosselt frei.The directional valve 4 can be adjusted electrically or electroproportionally in its switching position a, b to raise or lower the load, in which case each of the port C is shut off and either the working port A or the working port B with high pressure and the other port with low pressure (tank) connected is. - In normal operation (without leading hydraulic motor) the pressure valve releases the flow cross-section unthrottled.

Bei einer ziehenden Last, bei der der Hydromotor 2 voreilt, sinkt der Druck im Zulauf 6 ab. In entsprechender Weise verringert sich auch der an der Abschaltstufe 22 wirksame Druck, so dass die Vorspannung der Vorsteuerfeder erhöht wird und entsprechend der Druckmittelvolumenstrom im Ablauf (Arbeitsleitung 8) angedrosselt wird – der Hydromo- tor wird abgebremst. Dieser Bremsvorgang wird, wie erwähnt, durch das Schleppmoment des Verbrennungsmotors unterstützt.For a pulling load, where the hydraulic motor 2 leading, the pressure drops in the inlet 6 from. In a corresponding manner, the one at the shutdown stage is also reduced 22 effective pressure, so that the bias of the pilot spring is increased and according to the pressure medium flow rate in the drain (working line 8th ) is throttled - the hydraulic motor is braked. This braking process is, as mentioned, supported by the drag torque of the internal combustion engine.

2 zeigt eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß 1, wobei auch in der Arbeitsleitung 6 ein Druckventil 20' mit einer Vorsteuerstufe 24' und einer Abschaltstufe 22' angeordnet ist. In entsprechender Weise ist diese mit dem Druck in der Arbeitsleitung 8 beaufschlagt, der über eine Vorsteuerleitung 26' abgegriffen ist. In dieser ist wiederum ein Strombegrenzungsventil 28' angeordnet, so dass die Retarderfunktion auch dann gewährleistet ist, wenn die Arbeitsleitung 6 im Ablauf liegt und der Hydromotor 2 so vorauseilt, dass der Druck in der dann als Zulauf wirkenden Arbeitsleitung 8 abfällt. Ein derartiges Antriebssystem kann beispielsweise als Fahrantrieb eines mobilen Arbeitsgerätes verwendet werden. 2 shows a variant of the embodiment according to 1 , being also in the work line 6 a pressure valve 20 ' with a pilot stage 24 ' and a shutdown stage 22 ' is arranged. Correspondingly, this is the pressure in the working line 8th acted upon by a pilot control line 26 ' is tapped. In this is again a current limiting valve 28 ' arranged so that the retarder function is ensured even if the working line 6 in the drain is and the hydraulic motor 2 so vorseilt that the pressure in the working line then acting as a supply 8th drops. Such a thing Drive system can be used for example as a drive of a mobile implement.

3 zeigt eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß 2 mit Druckventilen 20, 20' im Zulauf und im Ablauf. 3 shows a variant of the embodiment according to 2 with pressure valves 20 . 20 ' in the inlet and outlet.

Der Kolben des Wegeventils 4 ist bei diesem Ausführungsbeispiel als E-Kolben ausgeführt, bei dem in der dargestellten Neutralposition die Anschlüsse A, B, T, P2 gegen einander abgesperrt sind.The piston of the directional control valve 4 is executed in this embodiment as E-piston, in which in the illustrated neutral position, the terminals A, B, T, P2 are shut off against each other.

Die sich verzweigende Nachsaugleitung 10 ist über jeweils ein Rückschlagventil 29, 30 mit der Arbeitsleitung 6, 8 verbunden und mündet in die Tankleitung 16 ein.The branching Nachsaugleitung 10 is each a check valve 29 . 30 with the work management 6 . 8th connected and flows into the tank line 16 one.

Zur Verzögerung des Bremsdruckaufbaus ist in den beiden Vorsteuerleitungen 26, 26' ein Drosselrückschlagventil 32, 32' angeordnet. Die sich dabei einstellende zeitabhängige Kennlinie ist ebenfalls in 3 eingeblendet.To delay the brake pressure build-up is in the two pilot control lines 26 . 26 ' a throttle check valve 32 . 32 ' arranged. The resulting time-dependent characteristic curve is also in 3 appears.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß 3 sind die beiden Nachsaugventile 12, 14 mit einer Druckbegrenzungsfunktion ausgebildet und in einer Bypassleitung 34 des Hydromotors 2 angeordnet. Diese Nachsaugventile 12, 14 mit Druckbegrenzungsfunktion sind ebenfalls mit einer Vorsteuerstufe 36, 38 ausgeführt.According to the embodiment 3 are the two suction valves 12 . 14 formed with a pressure limiting function and in a bypass line 34 the hydraulic motor 2 arranged. These suction valves 12 . 14 with pressure limiting function are also with a pilot stage 36 . 38 executed.

4 zeigt ein 3 entsprechendes Schaltschema für eine Windensteuerung – d. h. der Grundaufbau entspricht im Wesentlichen dem Schaltschema in 1. Demgemäß ist lediglich in der Arbeitsleitung 8 ein erfindungsgemäßes Druckventil 20 (Retarderventil) vorgesehen. In der Vorsteuerleitung 26 zur Druckbeaufschlagung der Abschaltstufe 24 ist bei diesem Ausführungsbeispiel entsprechend 3 ein Drosselrückschlagventil 32 zur Dämpfung der Bremsverzögerung vorgesehen. Die beiden Nachsaugventile 12, 14 der Windensteuerung gemäß 4 sind ebenfalls mit einer Druckbegrenzungsfunktion ausgeführt. 4 shows a 3 corresponding circuit diagram for a winch control - ie the basic structure corresponds substantially to the circuit diagram in 1 , Accordingly, only in the working line 8th an inventive pressure valve 20 (Retarderventil) provided. In the pilot control line 26 for pressurizing the shutdown stage 24 is according to this embodiment 3 a throttle check valve 32 provided for damping the braking deceleration. The two suction valves 12 . 14 the winch control according to 4 are also designed with a pressure limiting function.

5 zeigt eine konkrete Ausführungsform des Retarder-/Druckventils 20, das bei den vorbeschriebenen hydrostatischen Antriebssystemen verwendet werden kann. Der Grundaufbau dieses Druckventils ist aus der DE 195 24 900 C2 bekannt, so dass unter Verweis auf diese Ausführungen auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet werden kann. Das Druckventil 20 ist als Einbauventil ausgeführt und hat eine Hauptstufe 40 mit einem Hauptkolben 42, über den eine Druckmittelverbindung zwischen den Anschlüssen P, T gesteuert wird, die in der Arbeitsleitung 6 oder 8 liegen. Der Hauptkolben 42 ist über den Druck in einem Druckraum 44 in Richtung einer Schließstellung vorgespannt. In diesem Druckraum 44 liegt in der Schließstellung der Vorsteuerstufe 24 der Druck am Anschluss P an, der über eine Axialbohrung des Hauptkolbens 42 abgegriffen ist. Der Hauptkolben 42 ist zusätzlich über eine schwache Kolbenfeder 46 in Richtung seiner Schließposition vorgespannt. Ein Ventilkörper 50 der Vorsteuerstufe 24 ist über eine vergleichsweise starke Vorsteuerfeder 48 in Richtung seiner Schließposition vorgespannt. Deren Vorspannung wird wiederum über die Abschaltstufe 22 bestimmt, die einen Abschaltkolben 52 hat, der über eine noch stärkere Feder 54 in Richtung Vergrößerung der Vorspannung der Vorsteuerfeder 48 und über einen Steuerdruck pst in Richtung einer Verkleinerung der Vorsteuerfeder 48 beaufschlagt ist. Dieser Druck pst entspricht dem Druck in der Vorsteuerleitung 26, der von der Zulaufseite abgegriffen wird. Die Funktion des in Richtung zum Hydromotor öffnenden Rückschlagventils wird durch eine Schiebehülse 56 übernommen, die bei einem Druckaufbau am Anschluss T (Strömungsrichtung von T nach P) den Hauptkolben 42 in seine Öffnungsstellung verstellt. Das Vorsteueröl wird extern über einen Anschluss Y abgeführt, damit sich ein Rücklauf- oder Stützdruck im Anschluss T nicht zum Bremsdruck hinzuaddiert. 5 shows a concrete embodiment of the retarder / pressure valve 20 , which can be used in the hydrostatic drive systems described above. The basic structure of this pressure valve is from the DE 195 24 900 C2 known, so that with reference to these statements can be dispensed with a detailed description. The pressure valve 20 is designed as a cartridge valve and has a main stage 40 with a main piston 42 , via which a pressure medium connection between the ports P, T is controlled, in the working line 6 or 8th lie. The main piston 42 is about the pressure in a pressure room 44 biased towards a closed position. In this pressure room 44 lies in the closed position of the pilot stage 24 the pressure at port P, which is via an axial bore of the main piston 42 is tapped. The main piston 42 In addition, it has a weak piston spring 46 biased towards its closed position. A valve body 50 the pilot stage 24 is about a comparatively strong pilot spring 48 biased towards its closed position. Their bias is in turn via the turn-off 22 that determines a shutdown piston 52 that has an even stronger spring 54 in the direction of increasing the preload of the pilot spring 48 and via a control pressure pst in the direction of a reduction of the pilot spring 48 is charged. This pressure pst corresponds to the pressure in the pilot control line 26 , which is tapped from the inlet side. The function of the non-return valve opening in the direction of the hydraulic motor is provided by a sliding sleeve 56 taken with a pressure build-up at port T (flow direction from T to P), the main piston 42 adjusted to its open position. The pilot oil is discharged externally via a port Y, so that a return or support pressure in port T is not added to the brake pressure.

6 zeigt ein Druckbegrenzungsventil mit Nachsaugfunktion, das als Nachsaugventil 12, 14 bei den Ausführungsbeispielen gemäß den 3 und 4 verwendet werden kann. Der prinzipielle Grundaufbau entspricht weitgehend dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel, wobei allerdings keine Abschaltstufe vorgesehen ist. Das Nachsaugventil 12, 14 gemäß 5 hat ebenfalls einen Hauptkolben 58, der die Druckmittelverbindung zwischen P und T steuert und der über eine schwache Ventilfeder 60 in Richtung seiner Schließposition vorgespannt ist. Die Vorsteuerstufe 36, 38 hat eine stärkere Vorsteuerfeder 62, deren Vorspannung über eine Zuschaltstufe 64 veränderbar ist. Diese hat einen Kolben 66, der die Vorsteuerfeder 62 beaufschlagt und zum Erhöhen der Vorspannung mit einem Steuerdruck pst beaufschlagbar und zum Entlasten der Vorsteuerfeder 62 mit Niederdruck verbindbar ist. Selbstverständlich kann die Verstellung des Kolbens 66 auch elektrisch erfolgen. 6 shows a pressure relief valve with Nachsaugfunktion, as a suction valve 12 . 14 in the embodiments according to the 3 and 4 can be used. The basic basic structure largely corresponds to the above-described embodiment, although no shutdown stage is provided. The suction valve 12 . 14 according to 5 also has a main piston 58 , which controls the pressure medium connection between P and T and that via a weak valve spring 60 is biased in the direction of its closed position. The pilot stage 36 . 38 has a stronger pilot spring 62 whose bias voltage via a Zuschaltstufe 64 is changeable. This one has a piston 66 who is the pilot tax 62 acted upon and to increase the bias voltage with a control pressure pst acted upon and to relieve the pilot spring 62 can be connected to low pressure. Of course, the adjustment of the piston 66 also done electrically.

Das erfindungsgemäße Retarderventil (Druckventil 20) kann zum Verzögern bis zum Stoppen von Hydromotoren im offenen Kreislauf eingesetzt werden. Auch bei Antrieben ohne wirksames Stützmoment (Elektromotor, Getriebe mit Freilauf) kann eine ziehende Last zuverlässig abgebremst werden. Das System ist sehr flexibel und passt sich jeder Motorsituation an und bremst praktisch jeden Verstellmotor in seiner Regelphase aus. Ein unkontrolliertes Schließen eines Bremselementes, wie es bei herkömmlichen Lösungen möglich ist, wird durch das erfindungsgemäße Konzept verhindert. Der Bremsvorgang wird bei Druckumkehr (Hydromaschine eilt vor) so lange eingeleitet bis der vollständige Kraftschluss wieder gegeben ist. Die Retarder-Lösung ist einfach, robust, billig, sehr kompakt und bedarf keiner Querschnittsanpassung zum Bremsmoment. Sie ist im Motor oder in dem Steuerblock integrierbar und übernimmt die Druckabsicherung im offenen Kreislauf.The retarder valve according to the invention (pressure valve 20 ) can be used to decelerate to stop hydraulic motors in the open circuit. Even with drives without effective support torque (electric motor, gearbox with freewheel), a pulling load can be reliably decelerated. The system is very flexible and adapts to any engine situation and brakes virtually every variable motor in its control phase. An uncontrolled closing of a brake element, as is possible with conventional solutions, is prevented by the inventive concept. The braking process is initiated at pressure reversal (hydraulic machine rushes forward) until the full traction is given again. The retarder solution is simple, robust, cheap, very compact and requires no cross-sectional adaptation to the braking torque. It can be integrated in the motor or in the control block and takes over the pressure protection in the open circuit.

Offenbart ist ein hydrostatisches Antriebssystem, bei dem zumindest im Ablauf ein Druckventil mit Abschaltstufe angeordnet ist.Disclosed is a hydrostatic drive system in which a pressure valve with shutdown stage is arranged at least in the process.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10030137 B4 [0002]
DE 19524900 C2 [0034]

Claims

Hydrostatic drive system with a hydraulic machine which is arranged in an open circuit, wherein in a sequence a pilot valve controlled via a pilot control ( 20 ) is arranged, via which the drain-side pressure medium volume flow can be throttled and in a check function allows a flow in the opposite direction, characterized in that the feedforward control a Druckabschaltstufe ( 22 ), which is acted upon via the inlet pressure such that the pre-control acting on pilot pressure is greater with decreasing inlet pressure.

Drive system according to claim 1, wherein the pressure shut-off stage ( 22 ) by the pressure in the inlet, which via a pilot line ( 26 ) is tapped, is acted upon in the direction of an opening or unloading position.

Drive system according to claim 2, wherein in the pilot control line ( 26 ) is arranged a flow control valve.

Drive system according to claim 3, wherein the flow control valve is a flow limiting valve ( 28 ) or a throttle check valve ( 32 ).

Drive system according to one of the preceding claims, wherein in each case in the inlet and in the outlet a pressure valve ( 20 ) is provided.

Drive system according to one of the preceding claims, wherein the activation of the hydraulic machine ( 2 ) via a directional control valve ( 4 ) with AB or E pistons.