DE102014210400A1

DE102014210400A1 - hydraulic drive

Info

Publication number: DE102014210400A1
Application number: DE102014210400.9A
Authority: DE
Inventors: Matthias Greiner
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-06-03
Filing date: 2014-06-03
Publication date: 2015-12-03
Also published as: WO2015185252A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hydraulikantrieb (10) mit mindestens einer Hydraulikmaschine (11, 12), in einem Hydrauliksystem (25), das eine Niederdruckseite (13) und eine Hochdruckseite (16) aufweist. Um den Komponentenschutz bei einem Hydraulikantrieb zu verbessern, weist das Hydrauliksystem (25) ein Druckbegrenzungsventil (30) mit einer Überdruckberstfunktion auf, um bei einem unerwünschten Druckanstieg schlagartig eine Verbindung zwischen der Hochdruckseite (16) und der Niederdruckseite (13) freizugeben.The invention relates to a hydraulic drive (10) having at least one hydraulic machine (11, 12) in a hydraulic system (25) which has a low-pressure side (13) and a high-pressure side (16). In order to improve the component protection in a hydraulic drive, the hydraulic system (25) has a pressure relief valve (30) with a Überdruckberstfunktion to release at an undesirable increase in pressure abruptly a connection between the high pressure side (16) and the low pressure side (13).

Description

Die Erfindung betrifft einen Hydraulikantrieb mit mindestens einer Hydraulikmaschine in einem Hydrauliksystem, das eine Niederdruckseite und eine Hochdruckseite aufweist. The invention relates to a hydraulic drive with at least one hydraulic machine in a hydraulic system, which has a low-pressure side and a high-pressure side.

Stand der TechnikState of the art

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2011 002 967 A1 ist ein Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei dem ein hydraulisch betriebener Energiewandler und ein mit brennbarem Gas betriebener Energiewandler zusammenwirken. From the German patent application DE 10 2011 002 967 A1 a hybrid drive for a motor vehicle is known in which a hydraulically operated energy converter and a combustible gas-powered energy converter interact.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es, den Komponentenschutz bei einem Hydraulikantrieb mit mindestens einer Hydraulikmaschine in einem Hydrauliksystem, das eine Niederdruckseite und eine Hochdruckseite aufweist, zu verbessern. The object of the invention is to improve the component protection in a hydraulic drive with at least one hydraulic machine in a hydraulic system having a low pressure side and a high pressure side.

Die Aufgabe ist bei einem Hydraulikantrieb mit mindestens einer Hydraulikmaschine in einem Hydrauliksystem, das eine Niederdruckseite und eine Hochdruckseite aufweist, dadurch gelöst, dass das Hydrauliksystem ein Druckbegrenzungsventil mit einer Überdruckberstfunktion aufweist, um bei einem unerwünschten Druckanstieg schlagartig eine Verbindung zwischen der Hochdruckseite und der Niederdruckseite freizugeben. Je nach Ausführung des Druckbegrenzungsventils kann es passieren, dass bei relativ niedrigen Öffnungsgeschwindigkeiten unerwünscht hohe Drücke in dem Hydrauliksystem auftreten. Dabei wirkt sich eine hohe Stabilität des Druckbegrenzungsventils eher nachteilig auf dessen Öffnungsverhalten aus. Daher kann es in schwerwiegenden Fehlerfällen zu hohen Drucküberschwingern kommen, welche einzelne Komponenten des Hydrauliksystems beschädigen können. Darüber hinaus kann im gleichen Zusammenhang eine externe Leckage auftreten, die ebenfalls unerwünscht ist. Ein Fehler, der zu einem schwerwiegenden Fehlerfall führen kann, kann von mechanischer Art, zum Beispiel mechanisches Klemmen der Bauteile, sein, und/oder von elektrischer Art, zum Beispiel ein Kurzschluss in elektrischen Komponenten der Hydraulikmaschine, und/oder anderer Art sein. Der oder die Fehler, die zu einem schwerwiegenden Fehlerfall führen, können für einen unkontrollierten Druckaufbau auf der Hochdruckseite der Hydraulikmaschine sorgen, was durch die erfindungsgemäße Überdruckberstfunktion des Druckbegrenzungsventils verhindert wird. The object is achieved in a hydraulic drive with at least one hydraulic machine in a hydraulic system having a low-pressure side and a high-pressure side, characterized in that the hydraulic system comprises a pressure relief valve with a Überdruckberstfunktion to release at an undesirable increase in pressure abruptly a connection between the high pressure side and the low pressure side , Depending on the design of the pressure-limiting valve, it may happen that undesirably high pressures occur in the hydraulic system at relatively low opening speeds. In this case, a high stability of the pressure limiting valve has a rather disadvantageous effect on its opening behavior. Therefore, in severe error cases, high pressure overshoots can occur, which can damage individual components of the hydraulic system. In addition, an external leakage can occur in the same context, which is also undesirable. An error that can lead to a serious error case may be of a mechanical nature, for example mechanical clamping of the components, and / or of an electrical nature, for example a short circuit in electrical components of the hydraulic machine, and / or another type. The one or more errors that lead to a serious error case, can provide for an uncontrolled pressure build-up on the high pressure side of the hydraulic machine, which is prevented by the Überdruckberstfunktion invention of the pressure relief valve.

Der Hydraulikantrieb dient vorzugsweise zum Antreiben eines Kraftfahrzeugs. Das Kraftfahrzeug kann zum Antrieb nur den Hydraulikantrieb umfassen. Dann spricht man auch von einem reinen Hydraulikantrieb. Das Kraftfahrzeug kann zusätzlich zu dem Hydraulikantrieb aber auch einen weiteren Antrieb umfassen, zum Beispiel eine Brennkraftmaschine. Ein Kraftfahrzeug mit mehr als einem Antrieb wird auch als Hybridantrieb bezeichnet. Ein Antrieb mit einer Brennkraftmaschine und einem Hydraulikantrieb wird auch als Hydraulikhybridantrieb bezeichnet. Im Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit dem Hydraulikantrieb sollte unter allen Betriebsbedingungen eine ungewollte Bewegung des Kraftfahrzeugs verhindert werden. Durch das erfindungsgemäße Druckbegrenzungsventil mit der Überdruckberstfunktion kann in einem Fehlerfall, insbesondere in einem schwerwiegenden Fehlerfall, der Druck auf der Hochdruckseite schnell und einfach abgebaut werden. Dadurch kann eine durch hohen Druck auf der Hochdruckseite bewirkte Bewegung eines mit dem Hydraulikantrieb ausgestatteten Kraftfahrzeugs sicher verhindert werden. The hydraulic drive is preferably used to drive a motor vehicle. The motor vehicle may comprise only the hydraulic drive for driving. Then one speaks of a pure hydraulic drive. In addition to the hydraulic drive, however, the motor vehicle may also comprise a further drive, for example an internal combustion engine. A motor vehicle with more than one drive is also referred to as a hybrid drive. A drive with an internal combustion engine and a hydraulic drive is also referred to as hydraulic hybrid drive. In the operation of a motor vehicle with the hydraulic drive an unwanted movement of the motor vehicle should be prevented under all operating conditions. By the pressure relief valve according to the invention with the Überdruckberstfunktion the pressure on the high pressure side can be degraded quickly and easily in case of failure, especially in a serious error case. Thereby, caused by high pressure on the high pressure side movement of a vehicle equipped with the hydraulic drive motor vehicle can be reliably prevented.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydraulikantriebs ist dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungsventil mit der Überdruckberstfunktion auf der Hochdruckseite zwischen zwei Hydraulikmaschinen und einem Hochdruckspeicher angeordnet ist. A preferred embodiment of the hydraulic drive is characterized in that the pressure limiting valve is arranged with the Überdruckberstfunktion on the high pressure side between two hydraulic machines and a high-pressure accumulator.

Auf der Niederdruckseite des Hydrauliksystems ist zum Beispiel ein Hydraulikmediumreservoir oder ein Niederdruckspeicher angeordnet. In dem Hydraulikmediumreservoir oder in dem Niederdruckspeicher ist Hydraulikmedium, zum Beispiel Hydrauliköl, angeordnet, das mit Niederdruck beaufschlagt ist. Bei dem Niederdruck handelt es sich zum Beispiel um Umgebungsdruck. Der Niederdruck ist deutlich geringer als ein Hochdruck, der auf der Hochdruckseite herrscht. Auf der Hochdruckseite ist zum Beispiel ein Hochdruckspeicher angeordnet. Der Hochdruckspeicher dient zum Speichern und definiertem Abgeben von Hydraulikenergie. Zu diesem Zweck ist vorteilhaft ein Speicherventil oder Speicherladeventil auf der Hochdruckseite zwischen der Hydraulikmaschine und dem Hochdruckspeicher angeordnet.For example, a hydraulic medium reservoir or a low-pressure accumulator is arranged on the low-pressure side of the hydraulic system. In the hydraulic medium reservoir or in the low pressure accumulator hydraulic medium, for example hydraulic oil, is arranged, which is acted upon by low pressure. The low pressure is, for example, ambient pressure. The low pressure is significantly lower than a high pressure, which prevails on the high pressure side. On the high pressure side, for example, a high-pressure accumulator is arranged. The high-pressure accumulator is used for storing and defined discharge of hydraulic energy. For this purpose, a storage valve or accumulator charging valve is advantageously arranged on the high-pressure side between the hydraulic machine and the high-pressure accumulator.

Der Hydraulikantrieb umfasst zum Beispiel zwei Hydraulikmaschinen, von denen eine vorzugsweise eine Hydraulikpumpe darstellt, während die andere vorzugsweise einen Hydraulikmotor darstellt. Die Hydraulikmaschinen können vorzugsweise sowohl als Hydraulikpumpe als auch als Hydraulikmotor betrieben werden. Die vorzugsweise als Hydraulikpumpe betriebene Hydraulikmaschine dient zum Beispiel zum Druckaufbau in dem Hochdruckspeicher. Über die vorzugsweise als Hydraulikmotor betriebene Hydraulikmaschine kann die im Hochdruckspeicher gespeicherte Hydraulikenergie verwendet werden, um mindestens ein angetriebenes Rad des Fahrzeugs anzutreiben. The hydraulic drive comprises, for example, two hydraulic machines, one of which is preferably a hydraulic pump, while the other is preferably a hydraulic motor. The hydraulic machines can preferably be operated both as a hydraulic pump and as a hydraulic motor. The preferably operated as a hydraulic pump hydraulic machine is used, for example, to build up pressure in the high-pressure accumulator. About the preferably operated as a hydraulic motor hydraulic machine stored in the high-pressure accumulator hydraulic energy can be used to drive at least one driven wheel of the vehicle.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydraulikantriebs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Überdruckberstfunktion in ein Ventilstück des Druckbegrenzungsventils integriert ist. Das Ventilstück dient zum Beispiel zur Darstellung eines Ventilsitzes des Druckbegrenzungsventils. Zur Darstellung der Überdruckberstfunktion dient zum Beispiel eine Berstscheibe, die eine Verbindung in dem Ventilstück zwischen der Niederdruckseite und der Hochdruckseite verschließt. Sobald ein Druck auf der Hochdruckseite einen vorgegebenen Druckwert überschreitet, berstet die Berstscheibe, so dass ein schneller Druckabbau von der Hochdruckseite auf die Niederdruckseite erfolgt. A further preferred embodiment of the hydraulic drive is characterized in that the Überdruckberstfunktion is integrated into a valve piece of the pressure relief valve. The valve piece is used, for example, to represent a valve seat of the pressure relief valve. To illustrate the Überdruckberstfunktion serves, for example, a rupture disc, which closes a connection in the valve piece between the low pressure side and the high pressure side. As soon as a pressure on the high-pressure side exceeds a predetermined pressure value, the rupture disk ruptures, so that a rapid pressure reduction takes place from the high-pressure side to the low-pressure side.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydraulikantriebs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Überdruckberstfunktion in einen Ventilkolben des Druckbegrenzungsventils integriert ist. Die Überdruckberstfunktion ist besonders vorteilhaft in einen Schließkörper integriert, der an dem Ventilkolben ausgebildet ist. Der Schließkörper verschließt einen Hochdruckkanal, der geöffnet wird, wenn der Schließkörper von einem Ventilsitz des Druckbegrenzungsventils abhebt. Die Integration der Überdruckberstfunktion in den Ventilkolben liefert den Vorteil, dass das Druckbegrenzungsventil ansonsten unverändert bleiben kann. A further preferred embodiment of the hydraulic drive is characterized in that the Überdruckberstfunktion is integrated in a valve piston of the pressure relief valve. The Überdruckberstfunktion is particularly advantageous integrated in a closing body, which is formed on the valve piston. The closing body closes a high-pressure channel, which is opened when the closing body lifts off from a valve seat of the pressure-limiting valve. The integration of Überdruckberstfunktion in the valve piston has the advantage that the pressure relief valve can otherwise remain unchanged.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydraulikantriebs ist dadurch gekennzeichnet, dass das Druckbegrenzungsventil eine Berstscheibe umfasst. Das druckabhängige Bersten der Berstscheibe führt bei unzulässig hohen Drucküberschwingern im Hydrauliksystem zu einem schlagartigen Druckabbau. Die Berstscheibe kann zum Beispiel als dünne Stahlscheibe ausgeführt sein. A further preferred embodiment of the hydraulic drive is characterized in that the pressure relief valve comprises a rupture disk. The pressure-dependent rupture of the rupture disk leads to an abrupt pressure reduction in the case of impermissibly high pressure overshoots in the hydraulic system. The rupture disk can be designed, for example, as a thin steel disk.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydraulikantriebs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Berstscheibe in einem Verbindungskanal angeordnet ist, der die Hochdruckseite in dem Druckbegrenzungsventil mit der Niederdruckseite verbindet. Die Berstscheibe kann zum Beispiel in den Verbindungskanal eingepresst sein. Über das Material und die Dicke der Berstscheibe kann bei der Auslegung des Druckbegrenzungsventils eingestellt werden, bei welchem Überdruck ein schneller Druckabbau auf der Hochdruckseite erfolgen soll, damit eine Beschädigung von Komponenten des Hydrauliksystems unterbleibt. A further preferred embodiment of the hydraulic drive is characterized in that the rupture disk is arranged in a connection channel which connects the high-pressure side in the pressure-limiting valve to the low-pressure side. The rupture disk may, for example, be pressed into the connection channel. About the material and the thickness of the rupture disk can be adjusted in the design of the pressure relief valve, at which overpressure a rapid pressure reduction should take place on the high pressure side, so that damage to components of the hydraulic system is omitted.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydraulikantriebs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Berstscheibe zwischen zwei Hülsen fixiert ist, die in dem Verbindungskanal angeordnet sind. Mit den beiden Hülsen kann die Berstscheibe auf einfache Art und Weise in dem Verbindungskanal fixiert werden. Another preferred embodiment of the hydraulic drive is characterized in that the rupture disk is fixed between two sleeves, which are arranged in the connecting channel. With the two sleeves, the rupture disc can be fixed in a simple manner in the connecting channel.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydraulikantriebs ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Hülsen mit der Berstscheibe in einem Berstscheibenmodul kombiniert sind. Das Berstscheibenmodul kann schnell und einfach ausgewechselt werden, wenn in dem Druckbegrenzungsventil die Überdruckberstfunktion ausgelöst wurde. Another preferred embodiment of the hydraulic drive is characterized in that the two sleeves are combined with the rupture disc in a bursting disc module. The rupture disk module can be replaced quickly and easily if the overpressure burst function has been triggered in the pressure relief valve.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Druckbegrenzungsventil mit einer Überdruckberstfunktion für einen vorab beschriebenen Hydraulikantrieb. Die Überdruckberstfunktion ermöglicht auf einfache Art und Weise in den vorab beschriebenen schwerwiegenden Fehlerfällen die Vermeidung von zu hohen Drucküberschwingern. Dadurch kann auf einfache Art und Weise sicher verhindert werden, dass externe Leckage auftritt. Darüber hinaus werden die Komponenten des Hydrauliksystems sicher vor einem unerwünscht hohen Überdruck geschützt. The invention further relates to a pressure relief valve with a Überdruckberstfunktion for a hydraulic drive described above. The Überdruckberstfunktion allows in a simple manner in the previously described serious error cases avoiding too high pressure overshoot. This can be safely prevented in a simple manner that external leakage occurs. In addition, the components of the hydraulic system are safely protected from an undesirably high pressure.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Berstscheibe, insbesondere ein Berstscheibenmodul, für ein vorab beschriebenes Druckbegrenzungsventil. Die Berstscheibe, insbesondere das Berstscheibenmodul, ist separat handelbar. The invention further relates to a rupture disk, in particular a rupture disk module, for a previously described pressure relief valve. The rupture disk, in particular the rupture disk module, can be traded separately.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, various embodiments are described in detail.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Es zeigen: Show it:

1 eine vereinfachte Darstellung eines Hydraulikantriebs eines Kraftfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Druckbegrenzungsventil, das eine Überdruckberstfunktion aufweist; 1 a simplified representation of a hydraulic drive of a motor vehicle with a pressure relief valve according to the invention, which has a Überdruckberstfunktion;

2 das Druckbegrenzungsventil aus 1 mit einem Berstscheibenmodul im Längsschnitt; 2 the pressure relief valve off 1 with a rupture disk module in longitudinal section;

3 eine vergrößerte Darstellung des Berstscheibenmoduls aus 2 im Längsschnitt und 3 an enlarged view of the rupture disk module 2 in longitudinal section and

4 einen Ventilkolben des Druckbegrenzungsventils aus 2 mit einem Berstscheibenmodul, wie es in 3 dargestellt ist, im Längsschnitt. 4 a valve piston of the pressure relief valve 2 with a rupture disk module, as in 3 is shown, in longitudinal section.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In 1 ist ein Hydraulikantrieb 10 eines Kraftfahrzeugs vereinfacht dargestellt. Der Hydraulikantrieb 10 ist zum Beispiel im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs antriebsmäßig mit einem angetriebenen Rad (nicht dargestellt) verbunden. Das angetriebene Rad kann zum Beispiel über ein Differenzial antriebsmäßig an den Hydraulikantrieb 10 angebunden werden, der auch als hydrostatischer Antrieb bezeichnet werden kann. In 1 is a hydraulic drive 10 a motor vehicle simplified. The hydraulic drive 10 For example, in the powertrain of a motor vehicle, it is drivingly connected to a driven wheel (not shown). The driven wheel can, for example, have a differential Driven to the hydraulic drive 10 be connected, which can also be referred to as a hydrostatic drive.

Bei dem Hydraulikantrieb 10 handelt es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um einen reinen Hydraulikantrieb. Anders als dargestellt, kann der Hydraulikantrieb 10 aber auch Teil eines Hydraulikhybridantriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sein. In the hydraulic drive 10 is it in the illustrated embodiment, a pure hydraulic drive. Other than shown, the hydraulic drive 10 but also be part of a hydraulic hybrid powertrain of a motor vehicle.

Ein Hydraulikhybridantriebsstrang umfasst neben dem Hydraulikantrieb noch einen weiteren Antrieb als primären oder sekundären Antrieb. Bei dem weiteren Antrieb handelt es sich zum Beispiel um eine Brennkraftmaschine, die auch als Verbrennungsmotor bezeichnet wird. In addition to the hydraulic drive, a hydraulic hybrid drive train also includes another drive as a primary or secondary drive. The further drive is, for example, an internal combustion engine, which is also referred to as an internal combustion engine.

Der Hydraulikantrieb 10 umfasst eine erste Hydraulikmaschine 11 und eine zweite Hydraulikmaschine 12. Die beiden Hydraulikmaschinen 11 und 12 sind eingangsseitig hydraulisch mit einer Niederdruckseite 13 verbunden. The hydraulic drive 10 includes a first hydraulic machine 11 and a second hydraulic machine 12 , The two hydraulic machines 11 and 12 are hydraulically input side with a low pressure side 13 connected.

Die Niederdruckseite 13 umfasst einen Niederdruckspeicher 14 mit Hydraulikmedium, das mit Niederdruck beaufschlagt ist. Der Niederdruckspeicher 14 kann auch als Hydraulikmediumreservoir bezeichnet werden. The low pressure side 13 includes a low pressure accumulator 14 with hydraulic medium, which is subjected to low pressure. The low pressure accumulator 14 can also be referred to as hydraulic medium reservoir.

Ausgangsseitig sind die Hydraulikmaschinen 11 und 12 mit einer Hochdruckseite 16 verbunden. Die Hochdruckseite 16 umfasst einen Hochdruckspeicher 17 mit Hydraulikmedium, das mit Hochdruck beaufschlagt ist. Bei den Hydraulikmaschinen 11 und 12, die nur durch Rechtecke angedeutet sind, handelt es sich zum Beispiel um Axialkolbenmaschinen. On the output side are the hydraulic machines 11 and 12 with a high pressure side 16 connected. The high pressure side 16 includes a high pressure accumulator 17 with hydraulic medium, which is subjected to high pressure. At the hydraulic machines 11 and 12 , which are indicated only by rectangles, it is for example axial piston machines.

Die Hydraulikmaschinen 11 und 12 können vorteilhaft sowohl als Hydraulikmotor als auch als Hydraulikpumpe betrieben werden. In einem Hydraulikhybridantriebsstrang wird die Hydraulikmaschine 11 bevorzugt als Hydraulikpumpe betrieben. Die Hydraulikmaschine 12 wird in dem Hydraulikhybridantriebsstrang vorzugsweise als Hydraulikmotor betrieben. The hydraulic machines 11 and 12 can be operated advantageously both as a hydraulic motor and as a hydraulic pump. In a hydraulic hybrid powertrain, the hydraulic machine becomes 11 preferably operated as a hydraulic pump. The hydraulic machine 12 is preferably operated in the hydraulic hybrid powertrain as a hydraulic motor.

Durch ein Rechteck 21 ist eine Ventileinrichtung angedeutet. Bei der Ventileinrichtung 21 handelt es sich vorzugsweise um ein Speicherventil oder ein Speicherladeventil, das auf der Hochdruckseite 16 zwischen die Ausgänge der Hydraulikmaschinen 11 und 12 und den Hochdruckspeicher 17 geschaltet ist. Durch ein Rechteck 22 ist eine optionale Filtereinrichtung angedeutet. Through a rectangle 21 a valve device is indicated. At the valve device 21 it is preferably a storage valve or a storage charging valve, which on the high pressure side 16 between the outputs of the hydraulic machines 11 and 12 and the high-pressure accumulator 17 is switched. Through a rectangle 22 an optional filter device is indicated.

Den Hydraulikmaschinen 11, 12 ist vorzugsweise ein sogenanntes Hauptstromventil (nicht separat dargestellt) zugeordnet. Die Niederdruckseite 13 und die Hochdruckseite 16 des Hydraulikantriebs 10 stellen ein Hydrauliksystem 25 dar, das zusätzlich zu den beiden Hydraulikmaschinen 11, 12, dem Niederdruckspeicher 14, dem Hochdruckspeicher 17 und der Ventileinrichtung 21 eine Hochdruckleitung 26, eine Niederdruckleitung 28 und eine Leckageleitung 27 umfasst. The hydraulic machines 11 . 12 is preferably a so-called main flow valve (not shown separately) assigned. The low pressure side 13 and the high pressure side 16 of the hydraulic drive 10 make a hydraulic system 25 This is in addition to the two hydraulic machines 11 . 12 , the low pressure accumulator 14 , the high-pressure accumulator 17 and the valve device 21 a high pressure line 26 , a low pressure line 28 and a leakage line 27 includes.

Die Hochdruckleitung 26 ist der Hochdruckseite 16 zugeordnet und mit Hochdruck beaufschlagt. Die Niederdruckleitung 28 ist der Niederdruckseite 13 zugeordnet und mit Niederdruck beaufschlagt. Die Leckageleitung 27 ist mit Niederdruck oder Umgebungsdruck beaufschlagt. The high pressure line 26 is the high pressure side 16 assigned and subjected to high pressure. The low pressure line 28 is the low pressure side 13 assigned and subjected to low pressure. The leakage line 27 is subjected to low pressure or ambient pressure.

In einem Fehlerfall kann es passieren, dass ein (nicht dargestelltes) Hauptstromventil der Hydraulikmaschine 11 nicht mehr richtig funktioniert. Es kann zum Beispiel passieren, dass das Hauptstromventil der Hydraulikmaschine 11 durch einen Steckerabfall keinen Strom mehr bekommt und dauernd offen bleibt. Das Hauptstromventil der Hydraulikmaschine 11 kann aber auch durch Verklemmen eines Schließkörpers fehlerhaft offen bleiben. Über das offene Hauptstromventil der Hydraulikmaschine 11 kann es zu einem unerwünschten Druckanstieg auf der Hochdruckseite 16 kommen. In the event of an error, it may happen that a (not shown) main flow valve of the hydraulic machine 11 not working properly anymore. It can happen, for example, that the main flow valve of the hydraulic machine 11 gets no power through a connector waste and remains permanently open. The main flow valve of the hydraulic machine 11 But can also be incorrectly open by jamming a closing body. Via the open main flow valve of the hydraulic machine 11 There may be an undesirable increase in pressure on the high pressure side 16 come.

Für einen solchen Fehlerfall, der auch als schwerwiegender Fehlerfall bezeichnet wird, ist in dem Hydrauliksystem 25 ein erfindungsgemäßes Druckbegrenzungsventil 30 mit einer Überdruckberstfunktion angeordnet. Die Überdruckberstfunktion sorgt in schwerwiegenden Fehlerfällen dafür, dass ein zu hoher Druck beziehungsweise zu hohe Drucküberschwinger in dem Hydrauliksystem 25 durch eine Verbindung der Hochdruckseite 16 mit der Niederdruckseite 13 vermieden wird beziehungsweise werden. For such an error case, which is also referred to as a serious error case, is in the hydraulic system 25 an inventive pressure relief valve 30 arranged with a Überdruckberstfunktion. The Überdruckberstfunktion ensures in serious cases of error that too high pressure or too high pressure overshoot in the hydraulic system 25 by a connection of the high pressure side 16 with the low pressure side 13 is avoided or will be.

In dem Hydrauliksystem 25 ist das Druckbegrenzungsventil 30 mit der Überdruckberstfunktion in einer Verbindungsleitung 29 angeordnet, welche die Hochdruckleitung 26 mit der Niederdruckleitung 28 verbindet. Im normalen Betrieb des Hydrauliksystems 25 wirkt das Druckbegrenzungsventil 30 wie ein herkömmliches Druckbegrenzungsventil. In the hydraulic system 25 is the pressure relief valve 30 with the overpressure burst function in a connection line 29 arranged, which the high pressure line 26 with the low pressure line 28 combines. In normal operation of the hydraulic system 25 acts the pressure relief valve 30 like a conventional pressure relief valve.

Nur in den vorab beschriebenen schwerwiegenden Fehlerfällen sorgt die Überdruckberstfunktion des Druckbegrenzungsventils 30 dafür, dass ein unerwünscht hoher Druck beziehungsweise ein unerwünscht hoher Drucküberschwinger schlagartig abgebaut werden kann, so dass die unerwünschten Beschädigungen der Hydrauliksystemkomponenten und die unerwünscht externe Leckage verhindert werden. The overpressure bursting function of the pressure relief valve only provides for the serious faults described above 30 ensure that an undesirably high pressure or an undesirably high pressure overshoot can be abruptly reduced, so that the undesired damage to the hydraulic system components and the undesired external leakage are prevented.

In 2 ist ein Ausführungsbeispiel des Druckbegrenzungsventils 30 mit der Überdruckberstfunktion aus 1 im Längsschnitt dargestellt. Das Druckbegrenzungsventil 30 mit der Überdruckberstfunktion ist in einen Gehäusekörper 35 eingebaut. Bei dem Gehäusekörper 35 handelt es sich um eine Komponente des Hydrauliksystems 25. Je nach konstruktiver Ausführung kann es sich bei dem Gehäusekörper 35 auch um eine Gehäusekomponente einer Hydraulikmaschine handeln. In 2 is an embodiment of the pressure relief valve 30 with the overpressure burst function off 1 shown in longitudinal section. The pressure relief valve 30 with the Overpressure bursting function is in a housing body 35 built-in. In the case body 35 it is a component of the hydraulic system 25 , Depending on the structural design, it may be in the housing body 35 also be a housing component of a hydraulic machine.

Der Gehäusekörper 35 umfasst zur Aufnahme des Druckbegrenzungsventils 30 eine Aufnahmebohrung 40. Von der Aufnahmebohrung 40 gehen ein Hochdruckkanal 41 und ein Niederdruckkanal 42 aus. Ein Ventilstück 45 ist in der Aufnahmebohrung 40 im Bereich des Hochdruckkanals 41 und des Niederdruckkanals 42 angeordnet. Zur Abdichtung ist ein Dichtring 46 im Bereich des Hochdruckkanals 41 zwischen dem Ventilstück 45 und dem Gehäusekörper 35 angeordnet. The housing body 35 includes for receiving the pressure relief valve 30 a receiving hole 40 , From the receiving hole 40 go a high pressure channel 41 and a low pressure channel 42 out. A valve piece 45 is in the receiving hole 40 in the area of the high-pressure channel 41 and the low pressure channel 42 arranged. To seal is a sealing ring 46 in the area of the high-pressure channel 41 between the valve piece 45 and the housing body 35 arranged.

Das Ventilstück 45 ist mit Hilfe einer Verschlussschraube 48 in der Aufnahmebohrung 40 des Gehäusekörpers 35 fixiert. Die Verschlussschraube 48 umfasst mit dem Ventilstück 45 einen zentralen Hohlraum, in welchem ein Ventilkolben 50 und eine Druckfeder 52 aufgenommen sind. The valve piece 45 is with the help of a screw plug 48 in the receiving hole 40 of the housing body 35 fixed. The screw plug 48 includes with the valve piece 45 a central cavity in which a valve piston 50 and a compression spring 52 are included.

Der Ventilkolben 50 ist in dem Ventilstück 45, in 2 nach oben und nach unten, hin und her bewegbar geführt. Die Druckfeder 52 stützt sich mit ihrem in 2 oberen Ende an einer Einstellscheibe 53 ab. Die Einstellscheibe 53 ist zwischen dem in 2 oberen Ende der Druckfeder 52 und der Verschlussschraube 48 eingespannt. The valve piston 50 is in the valve piece 45 , in 2 up and down, guided back and forth movable. The compression spring 52 relies on her in 2 upper end on a dial 53 from. The dial 53 is between the in 2 upper end of the compression spring 52 and the screw plug 48 clamped.

Das in 2 untere Ende der Druckfeder 52 ist gegen den Ventilkolben 50 vorgespannt. Der Ventilkolben 50 weist an seinem der Druckfeder 52 abgewandten Ende einen Schließkörper 54 auf. Der Schließkörper 54 dient zur Darstellung eines Ventilsitzes des Druckbegrenzungsventils 30 und verschließt in seiner in 2 dargestellten Schließstellung einen Verbindungskanal 60. This in 2 lower end of the compression spring 52 is against the valve piston 50 biased. The valve piston 50 has at its the compression spring 52 opposite end a closing body 54 on. The closing body 54 serves to represent a valve seat of the pressure relief valve 30 and closes in his in 2 shown closed position a connecting channel 60 ,

Der Verbindungskanal 60 schafft eine Verbindung zwischen einem Ventilraum 56 in dem Ventilstück 45 und dem Hochdruckkanal 41 in dem Gehäusekörper 35. Von dem Ventilraum 56 gehen des Weiteren zwei Verbindungskanäle 58, 59 aus, die den Ventilraum 56 mit dem Niederdruckkanal 42 in dem Gehäusekörper 35 verbinden. The connection channel 60 creates a connection between a valve chamber 56 in the valve piece 45 and the high pressure channel 41 in the housing body 35 , From the valve room 56 go further two connection channels 58 . 59 off that the valve room 56 with the low pressure channel 42 in the housing body 35 connect.

Wenn der Schließkörper 54 des Ventilkolbens 50 entgegen der Vorspannkraft der Druckfeder 52 von dem Ventilsitz abhebt, dann wird eine Strömungsverbindung zwischen dem Hochdruckkanal 41, dem Verbindungskanal 60, dem Ventilraum 56, den Verbindungskanälen 58, 59 und dem Niederdruckkanal 42 freigegeben. Das entspricht dann einer Normalfunktion des Druckbegrenzungsventils 30. When the closing body 54 of the valve piston 50 against the biasing force of the compression spring 52 lifts off the valve seat, then a flow connection between the high-pressure passage 41 , the connection channel 60 , the valve chamber 56 , the connecting channels 58 . 59 and the low pressure channel 42 Approved. This then corresponds to a normal function of the pressure relief valve 30 ,

Um einen ordnungsgemäßen Normalbetrieb des Druckbegrenzungsventils 30 zu ermöglichen, sind darüber hinaus zwei Druckausgleichskanäle 61, 62 vorgesehen. Der Druckausgleichskanal 61 erstreckt sich durch den Ventilkolben 50 und schafft eine Druckausgleichsverbindung zwischen dem Ventilraum 56 und einem Aufnahmeraum für die Druckfeder 52. Der Druckausgleichskanal 62 erstreckt sich von dem Verbindungskanal 59 durch das Ventilstück 45 in den Aufnahmeraum für die Druckfeder 52. To ensure proper normal operation of the pressure relief valve 30 In addition, two pressure equalization channels are possible 61 . 62 intended. The pressure equalization channel 61 extends through the valve piston 50 and creates a pressure equalization connection between the valve chamber 56 and a receiving space for the compression spring 52 , The pressure equalization channel 62 extends from the connection channel 59 through the valve piece 45 in the receiving space for the compression spring 52 ,

In 2 umfasst das Ventilstück 45 darüber hinaus einen weiteren Verbindungskanal 65. Der Verbindungskanal 65 schafft eine zusätzliche Verbindung zwischen dem Verbindungskanal 60 in dem Ventilstück 45 und dem Niederdruckkanal 42 in dem Gehäusekörper 35. In 2 includes the valve piece 45 In addition, another connection channel 65 , The connection channel 65 creates an additional connection between the connection channel 60 in the valve piece 45 and the low pressure channel 42 in the housing body 35 ,

In dem Verbindungskanal 65 ist ein Berstscheibenmodul 66 angeordnet. Das Berstscheibenmodul 66 öffnet bei extremen Drucküberschwingern, um Beschädigungen von Hydrauliksystemkomponenten zu verhindern. Über das Berstscheibenmodul 66 erfolgt ein sehr schneller Druckabbau von dem Hochdruckkanal 41 in den Niederdruckkanal 42. In the connection channel 65 is a bursting disc module 66 arranged. The rupture disk module 66 opens at extreme pressure overshoots to prevent damage to hydraulic system components. About the bursting disc module 66 There is a very rapid pressure reduction from the high-pressure channel 41 in the low pressure channel 42 ,

In 3 sieht man, dass das Berstscheibenmodul 66 aus 2 eine Berstscheibe 70 umfasst. Die Berstscheibe 70 ist zwischen zwei Hülsen 71, 72 eingespannt. Die Hülsen 71, 72 sind zum Beispiel in den Verbindungskanal (65 in 2) eingepresst. In 3 you can see that the rupture disk module 66 out 2 a rupture disk 70 includes. The rupture disk 70 is between two pods 71 . 72 clamped. The pods 71 . 72 are for example in the connection channel ( 65 in 2 ).

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Berstscheibe 70 mit den beiden Hülsen 71, 72 stoffschlüssig verbunden. Die stoffschlüssige Verbindung kann zum Beispiel durch Schweißen hergestellt werden. According to a further embodiment, the rupture disk 70 with the two sleeves 71 . 72 cohesively connected. The cohesive connection can be produced, for example, by welding.

In 4 sieht man, dass das Berstscheibenmodul 66 auch in einem Verbindungskanal 75 des Ventilkolbens 50 angeordnet werden kann. Der Verbindungskanal 75 erstreckt sich durch den Schließkörper 54 des Ventilkolbens 50. Das Berstscheibenmodul 66 ist zum Beispiel in den Verbindungskanal 75 eingepresst. In 4 you can see that the rupture disk module 66 also in a connection channel 75 of the valve piston 50 can be arranged. The connection channel 75 extends through the closing body 54 of the valve piston 50 , The rupture disk module 66 is for example in the connection channel 75 pressed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102011002967 A1 [0002]

Claims

Hydraulic drive ( 10 ) with at least one hydraulic machine ( 11 . 12 ) in a hydraulic system ( 25 ), which is a low-pressure side ( 13 ) and a high-pressure side ( 16 ), characterized in that the hydraulic system ( 25 ) a pressure relief valve ( 30 ) with a Überdruckberstfunktion to abruptly at an undesirable increase in pressure connection between the high pressure side ( 16 ) and the low pressure side ( 13 ).

Hydraulic drive according to claim 1, characterized in that the pressure relief valve ( 30 ) with the overpressure bursting function on the high pressure side ( 16 ) between two hydraulic machines ( 11 . 12 ) and a high-pressure accumulator ( 17 ) is arranged.

Hydraulic drive according to one of the preceding claims, characterized in that the Überdruckberstfunktion in a valve piece ( 45 ) of the pressure relief valve ( 30 ) is integrated.

Hydraulic drive according to one of the preceding claims, characterized in that the Überdruckberstfunktion in a valve piston ( 50 ) of the pressure relief valve ( 30 ) is integrated.

Hydraulic drive according to one of the preceding claims, characterized in that the pressure limiting valve ( 30 ) a rupture disc ( 70 ).

Hydraulic drive according to claim 5, characterized in that the rupture disk ( 70 ) in a connection channel ( 65 ; 75 ), which is the high pressure side ( 16 ) in the pressure relief valve ( 30 ) with the low pressure side ( 13 ) connects.

Hydraulic drive according to claim 6, characterized in that the rupture disk ( 70 ) between two sleeves ( 71 . 72 ) fixed in the connecting channel ( 65 ; 75 ) are arranged.

Hydraulic drive according to claim 7, characterized in that the two sleeves ( 71 . 72 ) with the rupture disk ( 70 ) in a bursting disk module ( 66 ) are combined.

Pressure relief valve ( 30 ) with a positive pressure burst function for a hydraulic drive ( 10 ) according to any one of the preceding claims.

Rupture disc ( 70 ), in particular rupture disk module ( 66 ), for a pressure relief valve ( 30 ) according to claim 9.