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Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Antriebssystem. Insbesondere betrifft die Erfindung ein hydrostatisches Antriebssystem einer mobilen Arbeitsmaschine, beispielsweise eines Flurförderzeugs, mit mindestens einer Pumpe für ein Druckmittel, die über eine Förderleitung eine mindestens einen Verbraucher umfassende Arbeitshydraulik mit dem Druckmittel versorgt, wobei durch ein Bypassventil die Förderleitung mit einem Wärmetauscher zur Kühlung des Druckmittels verbindbar ist.
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Um die Funktionsfähigkeit eines hydrostatischen Antriebssystems in jedem Betriebszustand zu gewährleisten, ist es erforderlich, eine ausreichende Kühlung des Hydraulikfluids oder Druckmittels entsprechend der Belastung und der Temperatur des Hydraulikfluids sicher zu stellen.
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Bei dem Betrieb eines hydrostatischen Antriebssystems, das beispielsweise eine Arbeitshydraulik mit verschiedenen Funktionen der mobilen Arbeitsmaschine, wie etwa bei einem Flurförderzeug Heben- und Senkenfunktionen eines Lastaufnahmemittels umfassen kann, ergibt sich eine Wärmeeinbringung in das Druckmittel aufgrund von mechanischer Reibung und Strömungsverlusten. Ein erheblicher Teil solcher Strömungsverluste kann insbesondere durch gezielte Abdrosselung des Druckmittels beispielsweise bei einem Senkenbetrieb eines an einem Hubantrieb der Arbeitshydraulik geführten Lastaufnahmemittels mit einer schweren aufliegenden Last entstehen, wenn eine Senkgeschwindigkeit begrenzt werden soll. Dabei wird dem Druckmittel des Antriebssystems durch die Umwandlung der potentiellen Energie der Last und des Gewichts des Lastaufnahmemittels sowie der Ausfahrteile eines Hubmastes eine hohe Wärmelast entsprechend der zuvor aufgewandten Hubenergie zugeführt.
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Zum Abtransport der in das Druckmittel des hydrostatischen Antriebssystem eingebrachten Wärmemenge an die Umgebung ist bekannt, eine Wärmetauschereinrichtung vorzusehen, die bei bekannten Antriebssystemen in einer zu einem Tank geführten Rücklaufleitung einer Druckwaage angeordnet ist und somit von dem Rücklaufstrom in der Rücklaufleitung durchströmt wird. Die Druckwaage ist eingangsseitig an die Förderleitung der die Arbeitshydraulik versorgenden Pumpe angeschlossen und weist die Funktion einer Eingangsdruckwaage für die Arbeitshydraulik auf, die den von der Pumpe gelieferten Förderstrom in einen Nutzvolumenstrom, der an den angesteuerten Verbraucher der Arbeitshydraulik zur Erzielung der gewünschten Verbraucherbewegung benötigt wird, beispielsweise für den Hebenbetrieb eines Hubantriebs der Arbeitshydraulik, und einen Überschussvolumenstrom aufteilt, der über die Druckwaage und die Rücklaufleitung zum Tank abströmt. Sofern von einem angesteuerten Verbraucher der Arbeitshydraulik ein Druckmittelstrom von der Pumpe zur Erzielung der gewünschten Verbraucherbewegung angefordert wird, beispielsweise im Hebenbetrieb eines Hubantriebs der Arbeitshydraulik, strömt somit über die Druckwaage der Überschussvolumenstrom, der der Differenz des von der Pumpe gelieferten Förderstroms und dem von dem angesteuerten Verbraucher angeforderten Nutzvolumenstrom entspricht, als Druckmittelvolumenstrom über die Rücklaufleitung der Wärmetauschereinrichtung zu und durchströmt diese.
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Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass der die Wärmetauschereinrichtung durchströmende Druckmittelvolumenstrom in der Rücklaufleitung, der die Kühlleistung und somit die Abkühlung des Druckmittels bestimmt, hohen Schwankungen unterliegt und nicht gezielt für Zwecke der Kühlung geregelt werden kann. Hierdurch kann es zu einer Überhitzung des Druckmittels kommen.
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Weiterhin ist es bereits bekannt, eine Wärmetauschereinrichtung in einer zu einem Tank geführten Rücklaufleitung der Arbeitshydraulik einer Arbeitsmaschine anzuordnen. Hierdurch können jedoch in der Rücklaufleitung, beispielsweise im Senkenbetrieb eines Hubantriebs der Arbeitshydraulik, hohe Durchströmungsverluste an der Wärmetauschereinrichtung auftreten und somit unerwünschte Beeinträchtigungen der Senkengeschwindigkeit durch diesen zusätzlichen Staudruck auftreten. Insbesondere bei einem Absenken einer unbeladenen Lastaufnahmevorrichtung kann dadurch die Arbeitsgeschwindigkeit eines Flurförderzeugs beeinträchtigt werden.
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Weiterhin ist bekannt, einen separaten Kühlkreislauf parallel zur Arbeitshydraulik bzw. sonstigen Hydraulikkreisläufen als extra Pumpenkreislauf vorzusehen. Nachteilig an diesem Stand der Technik ist jedoch der zusätzliche Aufwand mit einer weiteren Pumpe.
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Aus der
DE 10 2010 024 551 A1 ist ein hydrostatisches Antriebssystem bekannt, bei dem eine Wärmetauschereinrichtung zur Kühlung des Druckmittels in einer Rücklaufleitung einer Umlaufdruckwaage einer Arbeitshydraulik angeordnet ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydrostatisches Antriebssystem zur Verfügung zu stellen, bei dem mit geringem Bauaufwand eine Überhitzung des Hydraulikfluids bzw. Druckmittels vermieden werden kann und zugleich nur geringe Leistungsverluste beim Durchströmen der Wärmetauschereinrichtung anfallen.
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Diese Aufgabe wird durch ein hydrostatisches Antriebssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen angegeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass bei einem hydrostatischen Antriebssystem einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere eines Flurförderzeugs, mit mindestens einer Pumpe für ein Druckmittel, die über eine Förderleitung eine mindestens einen Verbraucher umfassende Arbeitshydraulik mit dem Druckmittel versorgt, wobei durch ein Bypassventil die Förderleitung mit einem Wärmetauscher zur Kühlung des Druckmittels verbindbar ist, das Bypassventil als hydraulisch gesteuertes Steuerventil ausgebildet ist.
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Vorteilhaft wird somit vermieden, dass in einem Neutralumlauf das Druckmittel über eine Steuerventilvorrichtung der Arbeitshydraulik, wie beispielsweise eine Umlaufdruckwaage, geführt werden muss, um das Druckmittel kühlen zu können. Es kommt zu keiner Beeinträchtigung der Senkengeschwindigkeit im Falle einer Hubvorrichtung als Arbeitshydraulik aufgrund eines zusätzlichen Staudrucks durch den Durchlauf des Druckmittels über die Wärmetauschervorrichtung. Ganz allgemein entsteht keine Beeinträchtigung der Funktionen einer Arbeitshydraulik, soweit ein möglichst widerstandsarmer Abfluss des Druckmittels von der Arbeitshydraulik anzustreben ist. Über das Bypassventil kann vorteilhaft ein konstanter Volumenstrom zum Kühlen des Druckmittels bzw. des Hydraulikfluids eingestellt werden. Insbesondere kann dadurch vorteilhaft ein hydrostatisches Antriebssystem für alle hydraulisch betätigten Funktionen einer mobilen Arbeitsmaschine mit einer einzigen Pumpe verwirklicht werden. Besonders vorteilhaft ist dies bei elektrisch betriebenen Flurförderzeugen, wie beispielsweise durch eine Traktionsbatterie und Elektromotoren als Fahrantriebsmotoren betriebenen Gabelstaplern, die dann nur eine einzige über ein Elektromotor angetrieben Pumpe für das Hydraulikfluid benötigen. Ebenso vorteilhaft ist das erfindungsgemäße hydrostatische Antriebssystem bei verbrennungsmotorischelektrisch angetriebenen Flurförderzeugen einsetzbar, bei denen ein Verbrennungsmotor einen Generator antreibt, der über einen Gleichspannungszwischenkreis und Umrichter elektrische Fahrantriebsmotoren antreibt. Bei diesen kann, entweder zusätzlich an den Verbrennungsmotor angeflanscht, oder durch einen eigenen Elektromotor angetrieben die Pumpe des hydrostatisches Antriebssystems angetrieben werden und alle hydraulisch betriebenen Funktionen des Flurförderzeugs mit Druckmittel versorgen. Durch die Ausführung als hydraulisch zwischen einer Sperrstellung und einer Öffnungsstellung gesteuertes Steuerventil bietet sich eine besonders kostengünstige und mit geringem Bauraum zu verwirklichende Lösung. Insbesondere kann die Ansteuerung eines solchen hydraulisch gesteuerten Steuerventils durch eine Steuerdruckleitung aus dem hydrostatischen Antriebssystem selbst erfolgen. Vorteilhaft kann das Bypassventil in einer Abzweigleitung der Förderleitung angeordnet sein und dadurch kann beispielsweise für die Funktion des Bypassventils ein kostengünstig zur Verfügung stehendes, steuerbares Proportionalventil eingesetzt werden, wodurch kein zusätzlicher Strömungswiderstand in der Förderleitung bei der Versorgung etwa einer Arbeitshydraulik entsteht.
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Vorteilhaft ist das Bypassventil druckgesteuert.
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Dies ermöglicht es, durch den Druck gesteuert Druckmittel zu dem Wärmetauscher zu leiten und einen druckgeregelten Bypass für die Druckmittelkühlung zu schaffen. Dabei ist es denkbar, das Bypassventil so zu gestalten, dass in einem Druckbereich, in dem das Druckmittel dem Wärmetauscher zugeleitet wird, durch die Fördermenge der Pumpe die Kühlleistung gesteuert werden kann.
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In einer Weiterbildung des Antriebssystems ist das Steuerventil als Druckbegrenzungsventil ausgebildet, das von einer Federeinrichtung in eine Öffnungsstellung und durch einen Steuerdruckabgriff von dem stromauf des Druckbegrenzungsventil anstehenden Druck in Richtung einer Sperrstellung betätigbar ist.
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Dabei ist das Druckbegrenzungsventil invers arbeitend ausgebildet, indem es bei Überschreiten eines Grenzdrucks schließt. Dies ermöglicht eine variable Anpassung an die Kühlleistung im Betrieb von 0% bis auf 100 % der maximal möglichen Kühlleistung, sofern der Systemdruck unterhalb dem Grenzdruck gehalten wird und, beispielsweise über die Pumpendrehzahl einer Konstantpumpe oder die Verstellung einer Verstellpumpe, der Volumenstrom durch den Wärmetauscher geregelt wird. Erst wenn der Grenzdruck, auf den das druckgesteuerte Bypassventils eingestellt ist, überschritten wird, schließt das Bypassventil.
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In einer günstigen Ausführungsform ist die Vorspannung der Federeinrichtung unterhalb der Vorspannung einer Umlaufdruckwaage eingestellt, insbesondere einer Umlaufdruckwage der Arbeitshydraulik.
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Wenn das Druckbegrenzungsventil mit seinem Grenzdruck auf einen Druck unterhalb des sich aus der Vorspannung der Umlaufdruckwaage ergebenden Drucks eingestellt ist, kann die Pumpe entsprechend dem Kühlbedarf gesteuert werden und es ergibt sich ein Bypassventilstrom über das Bypassventil in den Wärmetauscher bevor die Umlaufdruckwaage öffnet. Anstatt eines Ablaufs der Überschussmengen über die Umlaufdruckwaage zu einem Tank kann stattdessen ein Umlauf über den Wärmetauscher erreicht werden. Dabei ist es möglich, das hydrostatische Antriebssystem so auszulegen, dass bei einer zulässigen Grenztemperatur des Druckmittels die Pumpe bedarfsgerecht gesteuert ist mit einer Drehzahl läuft bzw. eine Fördermenge aufweist, die einen definierten, zum Kühlen erforderlichen Bypassvolumenstrom des Druckmittels entspricht. Dabei ist der Widerstand des Bypassvolumenstroms durch das Bypassventil in den Wärmetauscher noch so gering, dass das Druckbegrenzungsventil nicht schließt. Wird jedoch eine Arbeitshydraulik betätigen, so steigt mit der Pumpendrehzahl bzw. im Falle einer Verstellpumpe mit dem Hochregeln der Volumenstrom der Pumpe merklich an. Dadurch erhöht sich der Staudruck über den Wärmetauscher und das Druckbegrenzungsventil übersteigt den Grenzdruck und schließt. Damit steht dann der gesamte Volumenstrom für die Arbeitshydraulik zur Verfügung.
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In einer Ausgestaltung des hydrostatischen Antriebssystems ist das Bypassventil volumenstromgesteuert. Dies ermöglicht es, durch den Volumenstrom gesteuert Druckmittel zu dem Wärmetauscher zu leiten und einen volumenstromgeregelter Bypass für die Druckmittelkühlung zu schaffen.
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Vorteilhaft ist das Steuerventil als Stromregelventil ausgebildet, das von einer Federeinrichtung in eine Öffnungsstellung sowie durch einen Steuerdruckabgriff von dem stromauf des Stromregelventil anstehenden Druck in Richtung einer Sperrstellung betätigbar und das zusätzlich zu der Federeinrichtung über einen zweiten Steuerdruckabgriff durch den Druck stromab des Stromregelventils in eine Öffnungsstellung betätigbar ist.
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Steuerventile, die in dieser Art gestaltet sind, werden auch als Rohrbruchsicherungen eingesetzt. Das Steuerventil ist auf den maximalen Bypassvolumenstrom eingestellt, der für die Kühlung des Druckmittels erforderlich ist. Übersteigt der Volumenstrom beispielsweise beim Betätigen einer Arbeitshydraulik den Bypassvolumenstrom, der hierfür erforderlich ist, so schließt das Bypassventil vollständig und es steht der gesamte Volumenstrom für die Arbeitshydraulik zur Verfügung. Dies ermöglicht eine variable Anpassung an die Kühlleistung im Betrieb von 0% bis auf 100 % der maximal möglichen Kühlleistung, sofern der von der Pumpe gelieferte Förderstrom unterhalb des maximalen Bypassvolumenstroms des Stromregelventils gehalten wird und, beispielsweise über die Pumpendrehzahl einer Konstantpumpe oder die Verstellung einer Verstellpumpe, der Volumenstrom durch den Wärmetauscher geregelt wird. Erst wenn der maximalen Bypassvolumenstrom, auf den das volumenstromgesteuerte Bypassventils eingestellt ist, überschritten wird, schließt das Bypassventil.
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Es kann eine Drosseleinrichtung stromabwärts zu dem zweiten Steuerdruckabgriff angeordnet sein.
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Dadurch lässt sich der Strömungswiderstand, der für die Volumenstromregelung des Steuerventils erforderlich ist, einstellen.
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In einer günstigen Ausgestaltung ist eine Drosseleinrichtung stromabwärts zu dem Steuerdruckabgriff angeordnet.
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Dadurch lässt sich über den Strömungswiderstand abhängig von einem Volumenstrom der Druck einstellen, mit dem das Steuerventil gegen die Federeinrichtung in eine Sperrstellung betätigt wird.
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In vorteilhafte Ausgestaltung des Antriebssystems ist die Pumpe eine Konstantpumpe und kann zum Beaufschlagen des Steuerventils in die Öffnungsstellung die Pumpe kurzzeitig abgeschaltet werden.
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Nach Beendigung einer Arbeitsfunktion der Arbeitshydraulik muss die Förderleitung kurzzeitig entlastet werden, damit das als hydraulisch gesteuerte Steuerventil ausgebildete Bypassventil wieder öffnet. Dies muss sowohl bei dem Druckbegrenzungsventil, wie auch in der Ausführungsform als Stromregeventil erfolgen. Hierzu kann bei einer Konstantpumpe die Drehzahl soweit abgesenkt werden bzw. kurzzeitig durch Abschalten auf Null eingestellt werden, bis der Druck in der Förderleitung ausreichend sicher und weit genug fällt.
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Die Pumpe kann eine Verstellpumpe sein und zum Beaufschlagen des Steuerventils in die Öffnungsstellung die Pumpe kurzzeitig auf Fördermenge Null geregelt werden.
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Wie zuvor beschrieben kann durch die Entlastung der Förderleitung das Steuerventil wieder öffnen.
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Zum Beaufschlagen des Steuerventils in die Öffnungsstellung kann durch ein Freigabeventil die Förderleitung von Druck entlastet werden.
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Es ist ebenfalls denkbar, die Entlastung der Förderleitungen zum Öffnen des Steuerventils durch ein Freigabeventil zu erreichen, das die Förderleitung druckfrei schaltet, beispielsweise indem eine Druckabführung zu einem Tank geschaltet wird.
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Es kann stromaufwärts des Bypassventils in der Förderleitung ein Prioritätsventil für die Versorgung mindestens eines vorrangigen Verbrauchers angeordnet sein, insbesondere einer hydraulischen Lenkung und/oder Bremse.
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Wenn das Prioritätsventil zwischen Pumpe und Bypassventil angeordnet wird, kann es in keinem Betriebszustand, insbesondere auch nicht bei großem Kühlbedarf des Hydraulikfluids bzw. Druckmittels, zu einer Beeinträchtigung der Druckmittelversorgung der vorrangig zu versorgenden Verbraucher kommen, insbesondere einer hydraulischen Lenkung und/oder einer Bremse.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigt
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1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebssystems und
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2 eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebssystems.
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In der 1 ist ein erfindungsgemäßes, als Open-Center-System ausgebildetes hydrostatisches Antriebssystem einer beispielsweise als Flurförderzeug ausgebildeten mobilen Arbeitsmaschine in einem schematischen Schaltplan dargestellt.
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Das hydrostatische Antriebssystem umfasst eine als Konstantpumpe 1 ausgebildete Pumpe 2, die im offenen Kreislauf betrieben ist und zur Versorgung einer Arbeitshydraulik 3 und beispielsweise einer hydraulischen Lenkung 4 als vorrangigem Verbraucher 5 vorgesehen ist. Die Pumpe 2 saugt aus einem Tank 6 über einen Filter 7 sowie eine Saugleitung 8 und fördert in eine Förderleitung 9, in der zur bevorzugten Versorgung des vorrangigen Verbrauchers 5 ein Prioritätsventil 10 angeordnet ist. Von dem Prioritätsventil 10 führt eine Förderzweigleitung 11 zu dem vorrangigen Verbraucher 5. Das Prioritätsventil 10 ist mittels einer Feder 12 und dem in einer Lastdruckmeldezweigleitung 13 des vorrangigen Verbrauchers 5 anstehenden Lastdrucks des vorrangigen Verbrauchers 5 in Richtung einer die Förderleitung 9 mit der Förderzweigleitung 11 zur bevorzugten Versorgung des vorrangigen Verbrauchers 5 verbindenden Stellung 14 beaufschlagbar. Mittels des in der Förderzweigleitung 11 anstehenden Förderdruckes ist das Prioritätsventil 10 in Richtung einer Stellung 16 beaufschlagbar, in der die Förderleitung 9 mit der Förderzweigleitung 11 und einem weiteren Teil der Förderleitung 9 zur gleichzeitigen Versorgung des vorrangigen Verbrauchers 5 und der Arbeitshydraulik 3 verbunden ist.
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Die Arbeitshydraulik 3 kann in der Ausführung der Arbeitsmaschine als Flurförderzeug beispielsweise einen Hubantrieb, einen Neigeantrieb, eine Seitenschiebereinrichtung und einen oder mehrere Zusatzverbraucher umfassen. Die Förderleitung 9 führt zu einem Steuerventilblock 17 als Teil einer Steuerventileinrichtung 18 der Arbeitshydraulik 3. Der Steuerventilblock 17 umfasst zur Steuerung jedes Verbrauchers der Arbeitshydraulik 3 ein als Wegeventil ausgebildetes Steuerventil. In der Steuerventileinrichtung 18 ist eine Umlaufdruckwaage 19 angeordnet, die in einer von der Förderleitung 9 zu dem Tank 6 geführten Zweigleitung 20 angeordnet ist. Eine Tankleitung 15 ermöglicht den Rücklauf des Druckmittels in den Tank 6 von den Verbrauchern bzw. dem Steuerventilblock 17. Die Umlaufdruckwaage 19 ist durch die Summe der Kräfte des in einer Lastdruckmeldezweigleitung 21 anstehenden, höchsten Lastdrucks der Verbraucher der Arbeitshydraulik 3 und einer Feder 22 in Richtung einer Sperrstellung und von dem in der Förderleitung 9 anstehenden Förderdruck in Richtung einer Durchflussstellung beaufschlagt.
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Von der Förderleitung 9 geht zwischen dem Prioritätsventil 10 und dem Steuerventilblock 17 der Arbeitshydraulik 3 eine Abzweigleitung 23 ab, in der ein Bypassventil 24 angeordnet ist. Das Bypassventil 24 ist als ein hydraulisch gesteuertes Steuerventil 25 ausgeführt. Durch das Bypassventil 24 kann Druckmittel bzw. Hydraulikfluid durch eine Wärmetauschervorrichtung 26 mit einem Wärmetauscher 27 fließen. Der Wärmetauscher 27 gibt die Wärme des Druckmittels bzw. Hydraulikfluids an die Umgebung ab und wird mittels eines Lüfters 28 von Luft durchströmt. Eine Abflussleitung 29 verbindet sich mit der Zweigleitung 20 der Umlaufdruckwaage 19 und leitet das Druckmittel über einen Filter 30 in den Tank 6.
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Das Steuerventil 25 ist als ein Druckbegrenzungsventil 31 ausgeführt, das von einer Federeinrichtung 32 in eine dargestellte Öffnungsstellung und durch einen Steuerdruckabgriff 33 von dem Druck stromauf des Druckbegrenzungsventils 31 in Richtung einer Sperrstellung betätigbar ist. Stromabwärts zu dem Steuerdruckabgriff 33 ist eine Drosseleinrichtung 34 in das Steuerventil 25 so integriert, dass sie in dessen geöffneter Stellung durchströmt wird. Alternativ kann eine Drosseleinrichtung auch getrennt von dem Steuerventil 25 angeordnet werden.
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Die Pumpe 2 kann bei einem verbrennungsmotorisch betriebenen Flurförderzeug von dem Verbrennungsmotor angetrieben werden, oder auch durch einen eigenen Elektromotor, wie es der Regelfall bei einem batterie-elektrisch betriebenen Flurförderzug ist. Das Druckbegrenzungsventil 31 schließt bei einem Druck unterhalb des sich aus der Federvorspannung der Feder 22 der Umlaufdruckwaage 19 ergebenden Drucks. Dadurch kann die Pumpe 2 entsprechend dem Kühlbedarf gesteuert werden und es ergibt sich ein Bypassventilstrom über das Bypassventil 24 in den Wärmetauscher 27. Wird die Arbeitshydraulik 3 betätigen, so steigt mit der Pumpendrehzahl bzw. im Falle einer Verstellpumpe mit dem Hochregeln der Volumenstrom des Druckmittels merklich an. Dadurch erhöht sich der Staudruck in der Drosseleinrichtung 34 und das Druckbegrenzungsventil 31 wird über den Druck des Steuerdruckabgriffs 33 geschlossen. Damit steht dann der gesamte Volumenstrom für die Arbeitshydraulik 3 zur Verfügung. Vorteilhaft kommt es nicht zu einer unerwünschten Beeinflussung der Funktionsweise der Verbraucher der Arbeitshydraulik 3. Insbesondere wird in dem Fall, dass als Verbraucher eine Hubvorrichtung vorgesehen ist, eine Verminderung der Senkengeschwindigkeit vermieden. Die erfindungsgemäße Lösung zur Kühlung des Hydraulikfluids kommt mit einer Pumpe 2 allein aus und erzeugt selbst wenig Verlustleistung, da das Druckmittel lediglich anstatt über die Umlaufdruckwaage 18 über das Druckbegrenzungsventil 31 fließt.
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Um nach Beendigung der Arbeit der Arbeitshydraulik 3 das Steuerventil 25 zu öffnen, ist es erforderlich die Förderleitung 23 kurz drucklos zu stellen. Dies kann erfolgen bei einer elektrisch angetriebenen Konstantpumpe, indem diese kurzzeitig ausgeschaltet wird, oder bei einer Verstellpumpe, beispielsweise verbunden mit einem Verbrennungsmotor, durch kurzfristiges Einstellen der Fördermenge auf Null.
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Die 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebssystems.
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Den Bauelementen der 1 entsprechende Bauelemente sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet. Das hydrostatische Antriebssystem umfasst die als Konstantpumpe 1 ausgebildete Pumpe 2, die im offenen Kreislauf betrieben ist und zur Versorgung der Arbeitshydraulik 3 und beispielsweise der hydraulischen Lenkung 4 als vorrangigem Verbraucher 5 vorgesehen ist. Die Pumpe 2 saugt aus dem Tank 6 über den Filter 7 sowie die Saugleitung 8 und fördert in die Förderleitung 9, in der zur bevorzugten Versorgung des vorrangigen Verbrauchers 5 das Prioritätsventil 10 angeordnet ist. Von dem Prioritätsventil 10 führt die Förderzweigleitung 11 zu dem vorrangigen Verbraucher 5. Das Prioritätsventil 10 ist mittels der Feder 12 und dem in der Lastdruckmeldezweigleitung 13 des vorrangigen Verbrauchers 5 anstehenden Lastdrucks des vorrangigen Verbrauchers 5 in Richtung einer die Förderleitung 9 mit der Förderzweigleitung 11 zur bevorzugten Versorgung des vorrangigen Verbrauchers 5 verbindenden Stellung 14 beaufschlagbar. Mittels des in der Förderzweigleitung 11 anstehenden Förderdruckes ist das Prioritätsventil 10 in Richtung der Stellung 16 beaufschlagbar, in der die Förderleitung 9 mit der Förderzweigleitung 11 und einem weiteren Teil der Förderleitung 9 zur gleichzeitigen Versorgung des vorrangigen Verbrauchers 5 und der Arbeitshydraulik 3 verbunden ist.
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Die Arbeitshydraulik 3, kann in der Ausführung der Arbeitsmaschine als Flurförderzeug beispielsweise einen Hubantrieb, einen Neigeantrieb, eine Seitenschiebereinrichtung und einen oder mehrere Zusatzverbraucher umfassen. Die Förderleitung 9 führt zu dem Steuerventilblock 17 als Teil der Steuerventileinrichtung 18 der Arbeitshydraulik 3. Der Steuerventilblock 17 umfasst zur Steuerung jedes Verbrauchers der Arbeitshydraulik 3 ein als Wegeventil ausgebildetes Steuerventil. In der Steuerventileinrichtung 18 ist die Umlaufdruckwaage 19 angeordnet, die in der von der Förderleitung 9 zu dem Tank 6 geführten Zweigleitung 20 angeordnet ist. Die Tankleitung 15 ermöglicht den Rücklauf des Druckmittels in den Tank 6 von den Verbrauchern bzw. dem Steuerventilblock 17. Die Umlaufdruckwaage 19 ist durch die Summe der Kräfte des in der Lastdruckmeldezweigleitung 21 anstehenden, höchsten Lastdrucks der Verbraucher der Arbeitshydraulik 3 und der Feder 22 in Richtung einer Sperrstellung und von dem in der Förderleitung 9 anstehenden Förderdruck in Richtung einer Durchflussstellung beaufschlagt.
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Von der Förderleitung 9 geht zwischen dem Prioritätsventil 10 und dem Steuerventilblock 17 der Arbeitshydraulik 3 die Abzweigleitung 23 ab, in der Bypassventil 24 angeordnet ist. Das Bypassventil 24 ist als ein hydraulisch gesteuertes Steuerventil 25 ausgeführt. Durch das Bypassventil 24 kann Druckmittel bzw. Hydraulikfluid durch die Wärmetauschervorrichtung 26 mit dem Wärmetauscher 27 fließen. Der Wärmetauscher 27 gibt die Wärme des Druckmittels bzw. Hydraulikfluids an die Umgebung ab und wird mittels eines Lüfters 28 von Luft durchströmt. Die Abflussleitung 29 verbindet sich mit der Zweigleitung 20 der Umlaufdruckwaage 19 und leitet das Druckmittel über den Filter 30 in den Tank 6.
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Das Steuerventil 25 ist als ein Stromregelventil 35 ausgeführt, das von der Federeinrichtung 32 in eine dargestellte Öffnungsstellung und durch einen Steuerdruckabgriff 33 von dem Druck stromauf des Stromregelventils 35 in Richtung einer Sperrstellung betätigbar ist. Zusätzlich zu der Federeinrichtung 32 ist über einen zweiten Steuerdruckabgriff 36 das Steuerventil 25 durch den Druck stromab des Stromregelventils 35 in eine Öffnungsstellung betätigbar. Stromabwärts zu dem Steuerdruckabgriff 33 ist die Drosseleinrichtung 34 in das Steuerventil 25 so integriert, dass sie in dessen geöffneter Stellung durchströmt wird. Alternativ kann eine Drosseleinrichtung auch getrennt von dem Steuerventil 25 angeordnet werden.
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Die Pumpe 2 kann bei einem verbrennungsmotorisch betriebenen Flurförderzeug von dem Verbrennungsmotor angetrieben werden, oder auch durch einen eigenen Elektromotor, wie es der Regelfall bei einem batterie-elektrisch betriebenen Flurförderzug ist. Das Stromregelventil 35 ist auf den maximalen Bypassvolumenstrom eingestellt, der für die Kühlung des Druckmittels erforderlich ist. Übersteigt der von der Pumpe 2 geförderte Volumenstrom beispielsweise beim Betätigen der Arbeitshydraulik 3 den Bypassvolumenstrom, der für die Kühlung erforderlich ist, so schließt das Bypassventil 24 vollständig und es steht der gesamte Volumenstrom für die Arbeitshydraulik 3 zur Verfügung.
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Um nach Beendigung der Arbeit der Arbeitshydraulik 3 das Steuerventil 25 zu öffnen, ist es auch in dieser Ausführungsform erforderlich, die Förderleitung 23 kurz drucklos zu stellen. Dies kann beispielsweise bei der als Konstantpumpe 1 ausgeführten Pumpe 2 erfolgen, indem diese kurzzeitig ausgeschaltet wird, oder bei einer Verstellpumpe, beispielsweise verbunden mit einem Verbrennungsmotor, durch kurzfristiges Einstellen der Fördermenge auf Null.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102010024551 A1 [0008]
