DE102014210407A1

DE102014210407A1 - Hydrostatic drive and thus equipped hydraulic working machine

Info

Publication number: DE102014210407A1
Application number: DE102014210407.6A
Authority: DE
Inventors: Michael Schuette; Peter Loewe
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

Abstract

Offenbart ist ein hydrostatischer Antrieb mit zwei Hydromaschinen, die über einen Zulauf fluidisch verbindbar sind, wobei in einem Rücklauf einer der Hydromaschinen eine Drosseleinrichtung eines Rücklaufvolumenstroms angeordnet ist, die zumindest in Abhängigkeit eines Rücklaufdrucks oder eines von diesem abhängigen Drucks steuerbar ist. Offenbart ist weiterhin eine hydraulische Arbeitsmaschine mit einem derartigen Antrieb.Disclosed is a hydrostatic drive with two hydraulic machines, which are fluidically connected via an inlet, wherein in a return of one of the hydraulic machines, a throttle device of a return flow is arranged, which is controllable at least in response to a return pressure or a pressure dependent thereon. Disclosed is still a hydraulic machine with such a drive.

Description

Die Erfindung betrifft einen hydrostatischen Antrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine hydraulische Arbeitsmaschine mit dem Antrieb gemäß dem Patentanspruch 13. The invention relates to a hydrostatic drive according to the preamble of patent claim 1 and a hydraulic machine with the drive according to claim 13.

Gattungsgemäße hydrostatische Antriebe haben einen Hydromotor und eine Hydropumpe zur Druckmittelversorgung, die vorzugsweise in einem offenen hydraulischen Kreislauf miteinander verbunden sind. Die Hydropumpe saugt Druckmittel aus einem Tank an, fördert es über einen Zulauf zum Hydromotor. Dieser wandelt die hydraulische Leistung und sein Rücklaufvolumenstrom strömt zurück zum Tank. Vom Hydromotor ist beispielsweise ein Rad oder eine Achse eines Fahrzeugs oder ein Arbeitsgerät, wie beispielsweise eine Fräse, angetrieben. Generic hydrostatic drives have a hydraulic motor and a hydraulic pump for pressure medium supply, which are preferably interconnected in an open hydraulic circuit. The hydraulic pump sucks pressure medium from a tank, conveys it via an inlet to the hydraulic motor. This converts the hydraulic power and its return flow rate flows back to the tank. From the hydraulic motor, for example, a wheel or an axle of a vehicle or a working device, such as a milling cutter, driven.

Für den Fall, dass das angetriebene Rad, die Achse oder das Arbeitsgerät nacheilen oder aufgrund einwirkender äußerer Kräfte eine höhere Geschwindigkeit als der Hydromotor aufweisen, kommt es zum Schubbetrieb. Für den Fall eines Fahrantriebs tritt dies beispielsweise dann auf, wenn das Fahrzeug bergab fährt und/oder das Fördervolumen der Hydropumpe zurückgenommen wird. Dann geht der Hydromotor in den Pumpenbetrieb über, saugt Druckmittel aus der Zulaufleitung an und fördert sie in die Rücklaufleitung, an deren bremsend wirkendem Durchflusswiderstand sich der Hydromotor abstützt. Bei einfach aufgebauten Antrieben ergibt es sich, sofern die Hydropumpe nicht ausreichend Druckmittel für den Zulauf bereitstellt, dass der Druck im Zulauf dabei unter einen Kavitationsdruck absinken kann und Kavitation im Zulauf auftritt. In the event that the driven wheel, the axle or the working tool lag or due to acting external forces have a higher speed than the hydraulic motor, it comes to overrun operation. In the case of a traction drive this occurs, for example, when the vehicle is traveling downhill and / or the delivery volume of the hydraulic pump is withdrawn. Then, the hydraulic motor goes into pump mode, sucks pressure medium from the supply line and conveys it into the return line, at the braking effect of flow resistance, the hydraulic motor is supported. With drives of a simple design, if the hydraulic pump does not provide sufficient pressure medium for the feed, the pressure in the feed can fall below a cavitation pressure and cavitation occurs in the feed.

Um dies zu vermeiden, ist beispielsweise aus dem Datenblatt RD 95 522/05.03 der Anmelderin ein Bremsventil BVD bekannt, über das der Rücklaufvolumenstrom angedrosselt werden kann. Die Ansteuerung des Bremsventils erfolgt dabei in Abhängigkeit des Zulauf- und des Rücklaufdrucks. Erstgenannter ist am Bremsventil in Öffnungsrichtung wirksam. Sinkt der Zulaufdruck zu stark ab, schließt das Bremsventil und verringert dadurch den Rücklaufvolumenstrom, wodurch die Drehzahl des Hydromotors ebenso sinkt und das Nachsaugen des Hydromotors reduziert wird. To avoid this, a brake valve BVD, for example, from the data sheet RD 95 522 / 05.03 of the applicant, via which the return flow can be throttled. The control of the brake valve takes place in dependence of the inlet and the return pressure. The former is effective at the brake valve in the opening direction. If the inlet pressure drops too sharply, the brake valve closes and thereby reduces the return flow volume, as a result of which the speed of the hydraulic motor likewise drops and the intake of the hydraulic motor is reduced.

Die Druckschrift DE 103 03 487 A1 zeigt einen ähnlichen Antrieb, bei der ein Ventilkolben des Bremsventils mehrere Steuerflächen hat. In Öffnungsrichtung wirken dabei eine große, mit dem Druck im Zulauf beaufschlagte Steuerfläche und eine kleine, mit dem Druck im Rücklauf stromaufwärts des Bremsventils beaufschlagte Steuerfläche. In Schließrichtung wirken eine große, mit dem Druck im Rücklauf stromabwärts des Bremsventils beaufschlagte Steuerfläche und eine kleine, mit dem Druck im Zulauf beaufschlagte Steuerfläche. Sinkt der Druck im Zulauf zu stark ab, so ergibt über die am Ventilkolben angreifenden Druckkräfte dessen Verstellung von seiner Durchflussstellung in Richtung der Sperrstellung, mit dem Effekt, dass Kavitation im Zulauf verhindert wird. The publication DE 103 03 487 A1 shows a similar drive in which a valve piston of the brake valve has a plurality of control surfaces. In the opening direction act a large, acted upon by the pressure in the feed control surface and a small, acted upon by the pressure in the return upstream of the brake valve control surface. In the closing direction act a large, with the pressure in the return downstream of the brake valve acted upon control surface and a small, acted upon by the pressure in the feed control surface. If the pressure in the inlet drops too sharply, the pressure acting on the valve piston results in its adjustment from its flow position in the direction of the blocking position, with the effect that cavitation in the inlet is prevented.

Nachteilig an dieser Lösung ist, dass die Steuerflächenverhältnisse und Federratenverhältnisse von am Ventil angreifenden Rückstellfedern auf jeden Anwendungsfall individuell abzustimmen sind. Das stellt einen erheblichen vorrichtungstechnischen und fertigungstechnischen Aufwand dar und begrenzt zudem die Flexibilität des Antriebes. A disadvantage of this solution is that the control surface ratios and spring rate ratios of acting on the valve return springs are to be tailored to each application individually. This represents a considerable device engineering and manufacturing effort and also limits the flexibility of the drive.

Insbesondere in Anwendungsfällen, in denen der Hydromotor aufgrund äußerer Kräften blockieren kann, ergibt sich das Problem, dass bei gleichzeitig weiter betriebener Hydropumpe der Zulaufdruck stark ansteigt. Ist der Zulauf als flexibler Schlauch ausgestaltet, was insbesondere dann notwendig ist, wenn ein Abstand des Hydromotors zur Hydropumpe variabel gehalten ist, so geht mit der Druckerhöhung im Zulauf eine Dehnung des Schlauches einher, so dass sich im Zulauf ein Kapazitätsvolumen aufbauen kann. Dieses kann mit zunehmender Länge des Zulaufs/Schlauches erheblich sein. Bricht der Hydromotor los – wenn beispielsweise eine von ihm angetriebene und zunächst blockierte Fräse freikommt – so strömt das Kapazitätsvolumen impulsartig über den Hydromotor. Der dabei auftretende Druckmittelvolumenstrom kann ein Vielfaches des eigentlichen Nennvolumenstroms des Hydromotors betragen, so dass dessen Drehzahl-/Belastungsgrenze überschritten werden kann und seine Zerstörung droht. In particular, in applications in which the hydraulic motor can block due to external forces, there is the problem that at simultaneously simultaneously operated hydraulic pump, the inlet pressure increases sharply. If the inlet is designed as a flexible hose, which is necessary in particular when a distance of the hydraulic motor to the hydraulic pump is kept variable, the pressure increase in the inlet is accompanied by an expansion of the hose, so that a capacity volume can build up in the inlet. This can be considerable with increasing length of the inlet / hose. If the hydromotor breaks down - if, for example, a milling machine driven by it and released at first becomes free - the capacity volume flows impulsively through the hydraulic motor. The occurring pressure medium volume flow may be a multiple of the actual nominal volume flow of the hydraulic motor, so that the speed / load limit can be exceeded and threatens its destruction.

In diesem Anwendungsfall verhindern die vorbeschriebenen Lösungen zwar prinzipiell die Kavitation im Zulauf, jedoch können die vom Zulaufdruck gesteuerten Bremsventile den Rücklaufvolumenstrom nicht stark genug androsseln, da der hohe Zulaufdruck den Ventilkolben des Bremsventils in steter Öffnung hält. Es droht die Zerstörung des Hydromotors. In this application, the above-described solutions, although in principle prevent cavitation in the inlet, but the brake valves controlled by the inlet pressure can not throttle the return flow volume strong enough, since the high inlet pressure keeps the valve piston of the brake valve in constant opening. It threatens the destruction of the hydraulic motor.

Um dies zu verhindern, ist eine Modifizierung des im Datenblatt RD 95 522/05.03 beschriebenen Bremsventils BVD bekannt, bei der der in Öffnungsrichtung am Ventilkolben des Bremsventils wirksame Zulaufdruck über ein einstellbares Druckbegrenzungsventil begrenzt wird. Kommt es aufgrund des Losbrechens des Hydromotors im Rücklauf zu einem stark erhöhten Rücklaufvolumenstrom, so steigt dort der Durchflusswiderstand und in Folge der in Schließrichtung des Bremsventils wirksame Rücklaufdruck an. Da der in Öffnungsrichtung wirksame Zulaufdruck aber über das Druckbegrenzungsventil begrenzt ist, kann das Bremsventil schließen und verhindert die Überlastung des Hydromotors. Ein am Druckbegrenzungsventil einzustellender Grenzwert hängt dabei von der Konfiguration der Antriebs, insbesondere von der Länge des Rücklaufs ab. Je länger dieser ist, umso größer ist auch dessen Durchflusswiderstand und umso größer muss der am Druckbegrenzungsventil eingestellte Wert gewählt werden. To prevent this, a modification of the described in the data sheet RE 95 522/05.03 brake valve BVD is known in which the effective in the opening direction on the valve piston of the brake valve inlet pressure is limited by an adjustable pressure relief valve. If, due to the breakaway of the hydraulic motor in the return to a greatly increased return flow, so there increases the flow resistance and as a result of effective in the closing direction of the brake valve return pressure. Since the effective in the opening direction inlet pressure but limited by the pressure relief valve, the brake valve can close and prevents the overload of the hydraulic motor. An am Pressure limit valve to be set depends on the configuration of the drive, in particular on the length of the return line. The longer it is, the greater its flow resistance and the greater the value set at the pressure relief valve must be selected.

Zwar ist dies eine vorrichtungstechnisch einfache Lösung eines Überlastungsschutzes des Hydromotors, jedoch birgt sie gleichzeitig auch eine Prozessunsicherheit, da bei einer Konfigurationsänderung des Antriebes, beispielsweise bei einer Veränderung der Länge des Rücklaufs oder bei einer Änderung des Nennvolumenstroms, unbedingt eine Anpassung des am Druckbegrenzungsventil eingestellten Druckwertes erfolgen muss. Wird beispielsweise die Rücklauflänge verkürzt, der Wert am Druckbegrenzungsventil jedoch nicht abgesenkt, so bleibt das Bremsventil geschlossen und ein Betrieb ist nicht möglich. Wird hingegen der Rücklauf verlängert, damit der Hydromotor weiter entfernt von der Hydropumpe arbeiten kann, und der Wert am Druckbegrenzungsventil bleibt erhalten, so entfaltet dieses keine Bremswirkung beim Losbrechen des verklemmten Hydromotors und es droht die erwähnte Überlastung. Although this is a device-technically simple solution of overload protection of the hydraulic motor, but it also entails a process uncertainty, as in a configuration change of the drive, for example, in a change in the length of the return or a change in the nominal volume flow, necessarily an adjustment of the set pressure relief valve pressure value must be done. If, for example, the return length is shortened, but the value at the pressure limiting valve is not lowered, then the brake valve remains closed and operation is not possible. However, if the return is extended so that the hydraulic motor can continue to operate away from the hydraulic pump, and the value at the pressure relief valve is maintained, this unfolds no braking effect when breaking the jammed hydraulic motor and it threatens the mentioned overload.

Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen hydrostatischen Antrieb mit einem prozesssichereren Schutz gegen eine Überlastung des Hydromotors zu schaffen. In contrast, the invention has the object to provide a hydrostatic drive with a more reliable protection against overloading of the hydraulic motor.

Diese Aufgabe wird gelöst durch einen hydrostatischen Antrieb mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen des hydrostatischen Antriebs sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben. This object is achieved by a hydrostatic drive with the features of claim 1. Advantageous developments of the hydrostatic drive are described in the dependent claims.

Ein hydrostatischer Antrieb hat eine vorzugsweise als Hydromotor, insbesondere Drehmotor ausgestaltete, erste Hydromaschine, und eine vorzugsweise als Hydropumpe ausgestaltete, zweite Hydromaschine. Beide sind zur Druckmittelversorgung der ersten durch die zweite Hydromaschine über einen Zulauf miteinander verbunden. Die erste Hydromaschine hat des Weiteren einen Rücklauf, mit dem sie mit einer Druckmittelsenke, insbesondere mit einem Tank, fluidisch verbindbar ist. Der Tank ist vorzugsweise Teil des Antriebes. Dabei ist eine Drosseleinrichtung zur Drosselung eines Rücklaufvolumenstroms der ersten Hydromaschine vorgesehen, die in Abhängigkeit eines Rücklaufdrucks oder eines von diesem Druck abhängigen Drucks steuerbar ist. Die Steuerung erfolgt vorzugsweise über eine Druckbeaufschlagung eines Ventilkörpers der Drosseleinrichtung mit dem Rücklaufdruck oder dem abhängigen Druck. Erfindungsgemäß ist die hydraulische Drosseleinrichtung über ein Stromregelventil ausgebildet. A hydrostatic drive has a first hydraulic machine, which is preferably designed as a hydraulic motor, in particular a rotary motor, and a second hydraulic machine, which is preferably designed as a hydraulic pump. Both are connected to the pressure medium supply of the first by the second hydraulic machine via an inlet. The first hydraulic machine further has a return, with which it is fluidically connectable with a pressure medium sink, in particular with a tank. The tank is preferably part of the drive. In this case, a throttle device for throttling a return flow of the first hydraulic machine is provided, which is controllable in response to a return pressure or a pressure dependent on this pressure. The control is preferably carried out by pressurizing a valve body of the throttle device with the return pressure or the dependent pressure. According to the invention, the hydraulic throttle device is formed via a flow control valve.

Da über das Stromregelventil der Rücklaufvolumenstrom, und damit die Drehzahl der ersten Hydromaschine, direkt und unabhängig vom Durchflusswiderstand im Rücklauf regelbar und begrenzbar ist, kann eine Umkonfiguration des Antriebs, beispielsweise eine bereits erwähnte Längenänderung des Rücklaufs und/oder des Zulaufs ohne weitere Anpassung der Drosseleinrichtung / des Stromregelventils erfolgen. Dadurch sind gegenüber den herkömmlichen Lösungen die Prozesssicherheit des Antriebes im Falle von Umkonfigurationen und der Schutz der ersten Hydromaschine gegen Überlastung verbessert. Since via the flow control valve the return flow, and thus the speed of the first hydraulic machine, directly and independently of the flow resistance in the return is adjustable and limited, a reconfiguration of the drive, for example, an already mentioned change in length of the return and / or the inlet without further adaptation of the throttle device / the flow control valve done. As a result, compared to the conventional solutions, the process reliability of the drive in the case of reconfigurations and the protection of the first hydraulic machine against overload are improved.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist das Stromregelventil einstellbar ausgestaltet, so dass an ihm ein oberer Grenzwert des Rücklaufvolumenstroms einfach einstellbar ist. Dann kann beispielsweise eine notwendige Anpassung des oberen Grenzwertes bei Änderung des Nennvolumenstroms der ersten Hydromaschine auf einfache Weise erfolgen. In a preferred embodiment, the flow control valve is designed to be adjustable, so that an upper limit of the return flow rate is easily adjustable on it. Then, for example, a necessary adjustment of the upper limit value when changing the nominal volume flow of the first hydraulic machine can be carried out in a simple manner.

In einer bevorzugten Weiterbildung hat das Stromregelventil eine Drosselstelle und zudem eine Druckwaage. Letztgenannte hat einen Ventilkörper mit einer Sperrstellung und einer Durchflussstellung, der in Richtung der Sperrstellung mit einem stromaufwärts der Drosselstelle anstehenden Rücklaufdruck und einem ersten Druckäquivalent und in Richtung der Durchflussstellung mit einem stromabwärts der Drosselstelle wirksamen Rücklaufdruck beaufschlagt ist. Das erste Druckäquivalent ist vorzugsweise mit Hilfe einer Druck- oder Zugfeder realisiert. Alternativ kann es hydraulisch oder elektromagnetisch aufgebracht sein. In a preferred embodiment, the flow control valve has a throttle point and also a pressure compensator. The latter has a valve body with a blocking position and a flow position, which is acted upon in the direction of the blocking position with an upstream of the throttle point pending return pressure and a first pressure equivalent and effective in the direction of flow position with a downstream of the throttle point effective return pressure. The first pressure equivalent is preferably realized by means of a compression or tension spring. Alternatively, it may be applied hydraulically or electromagnetically.

Da zumindest ein Teil des Rücklaufvolumenstroms unmittelbar über die Drosselstelle geführt ist, weist diese vorzugsweise einen an den Nennvolumenstrom abgepasst großen Öffnungsquerschnitt auf, so dass der sich einstellende Druckverlust der Drosselstelle gering ist. Entsprechend weist das erste Druckäquivalent einen entsprechend geringen Wert auf. Im Falle der Feder entspricht dies einer entsprechend geringen Federrate. Since at least part of the return flow volume is passed directly through the throttle point, this preferably has a large opening cross-section adapted to the rated volume flow, so that the pressure drop of the throttle point that arises is low. Accordingly, the first pressure equivalent has a correspondingly low value. In the case of the spring, this corresponds to a correspondingly low spring rate.

In einer vorrichtungstechnisch einfachen und bevorzugten Weiterbildung weist die Drosselstelle einen festen Öffnungsquerschnitt auf. Alternativ weist sie einen einstellbaren Öffnungsquerschnitt auf. In a device-technically simple and preferred development, the throttle point has a fixed opening cross-section. Alternatively, it has an adjustable opening cross-section.

Insbesondere für den Fall des festen Öffnungsquerschnitts ist die Drosselstelle in einer bevorzugten Weiterbildung lösbar ins Stromregelventil integriert. So kann die Drosselstelle beispielsweise im Fall eines geänderten Nennvolumenstroms auf einfache Weise ausgewechselt und durch eine Drosselstelle anderen Öffnungsquerschnitts ersetzt werden. Bei einem höheren Nennvolumenstrom wird vorzugsweise eine neue Drosselstelle mit größerem Öffnungsquerschnitt, bei geringerem Nennvolumenstrom eine mit kleinerem Öffnungsquerschnitt gewählt. Dadurch sind Funktion und Druckverlust des Stromregelventils einfach an den Nennvolumenstrom anpassbar. In particular, in the case of the fixed opening cross section, the throttle point is in a preferred development releasably integrated into the flow control valve. Thus, the throttle point can be exchanged in a simple manner, for example, in the case of a changed nominal volume flow and replaced by a throttle point other opening cross-section. At a higher nominal volume flow is preferably a new throttle point with a larger opening cross-section, with a lower Nominal flow selected with a smaller opening cross-section. As a result, the function and pressure loss of the flow control valve can be easily adapted to the nominal volume flow.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist das erste Druckäquivalent einstellbar ausgestaltet. Alternativ kann das erste Druckäquivalent fest ausgestaltet sein. In a particularly preferred embodiment, the first pressure equivalent is configured adjustable. Alternatively, the first pressure equivalent may be fixed.

Eine bevorzugte Weiterbildung weist die Kombination der Drosselstelle mit festem Öffnungsquerschnitt und der Druckwaage mit einstellbarem, erstem Druckäquivalent auf. Dann ist der obere Grenzwert des Rücklaufvolumenstroms einfach über die Einstellung des ersten Druckäquivalents, insbesondere der Federrate, möglich. A preferred development has the combination of the throttle point with fixed opening cross-section and the pressure compensator with adjustable, first pressure equivalent. Then, the upper limit of the return flow rate is simply the setting of the first pressure equivalent, in particular the spring rate, possible.

Vorzugsweise sind die Drosselstelle und die Druckwaage fluidisch in Reihe angeordnet. Dabei kann die Drosselstelle der Druckwaage fluidisch vor- oder nachgeschaltet sein. Bei genannter Reihenschaltung ist die Druckwaage vorzugsweise als 2-Wege-Druckwaage ausgebildet. Dann strömt vorzugsweise der komplette Rücklaufvolumenstrom über die Druckwaage. Alternativ ist es jedoch möglich, dass die Drosselstelle mit der Druckwaage fluidisch parallel angeordnet ist, wobei die Druckwaage dann vorzugsweise als 3-Wege-Druckwaage mit einem Druckanschluss zur Druckmittelsenke hin ausgebildet ist. Preferably, the throttle point and the pressure balance are arranged fluidly in series. In this case, the throttle point of the pressure compensator fluidly upstream or downstream. In said series connection, the pressure compensator is preferably designed as a 2-way pressure compensator. Then preferably the complete return flow flows through the pressure compensator. Alternatively, however, it is possible that the throttle point is arranged fluidically parallel to the pressure compensator, wherein the pressure compensator is then preferably designed as a 3-way pressure compensator with a pressure connection to the pressure medium sink.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist über das Stromregelventil ein Mindestzulaufdruck im Zulauf der ersten Hydromaschine regelbar. In a preferred development, a minimum inlet pressure in the inlet of the first hydraulic machine can be regulated via the flow control valve.

In einer bevorzugten Weiterbildung weist der Antrieb zu diesem Zweck ein zweites Druckäquivalent auf, das am Ventilkörper der Druckwaage in Richtung der Sperrstellung wirksam ist, wobei zugleich der Ventilkörper in Richtung der Durchflussstellung mit einem im Zulauf wirksamen Zulaufdruck beaufschlagt ist. Somit wird der Rücklauf der ersten Hydromaschine erst dann freigegeben, wenn der Zulaufdruck ausreichend groß ist, um das zweite Druckäquivalent zu überwinden. Das zweite Druckäquivalent ist ähnlich wie das erste Druckäquivalent vorzugsweise über eine Zug- oder Druckfeder, die am Ventilkörper angreift, ausgebildet. Vorzugsweise ist sie einstellbar ausgebildet. Alternativ kann das zweite Druckäquivalent, ähnlich dem ersten, elektromagnetisch oder hydraulisch bereitgestellt werden. In a preferred development, the drive for this purpose, a second pressure equivalent, which is effective on the valve body of the pressure compensator in the direction of the blocking position, wherein at the same time the valve body is acted upon in the direction of the flow position with an effective inlet pressure in the inlet. Thus, the return of the first hydraulic machine is released only when the inlet pressure is sufficiently large to overcome the second pressure equivalent. The second pressure equivalent is similar to the first pressure equivalent preferably via a tension or compression spring which engages the valve body is formed. Preferably, it is adjustable. Alternatively, the second pressure equivalent, similar to the first, may be provided electromagnetically or hydraulically.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist das Stromregelventil derart ausgestaltet, dass darüber der Rücklaufvolumenstrom unabhängig vom Zulaufdruck begrenzbar ist. In a preferred embodiment, the flow control valve is designed such that it is the return flow can be limited independently of the inlet pressure.

In einer bevorzugten Weiterbildung hat der Antrieb ein Mittel, über das ein Druckstoß im Rücklauf infolge eines Schließens des Stromregelventils dämpfbar ist. Dadurch können Überlastungen des hydraulischen Systems verhindert werden. In a preferred embodiment, the drive has a means by which a pressure surge in the return can be damped as a result of closing the flow control valve. As a result, overloads of the hydraulic system can be prevented.

Vorrichtungstechnisch einfach und wenig aufwendig ist das Mittel realisiert, wenn die Druckwaage in ihrer Sperrstellung einen Restöffnungsquerschnitt oder Leckagespalt aufweist, über den der Rücklauf mit einer Druckmittelsenke oder mit einem anderen Kapazitätsvolumen verbindbar ist. Der Leckagespalt kann beispielsweise über eine negative Überdeckung des Ventilkörpers mit einem Ventilgehäuse der Druckwaage oder über ein Anschlagelement, beispielsweise eine einstellbare Anschlagschraube, das ein vollständiges Schließen des Ventilkörpers verhindert, realisiert sein. Device-wise simple and inexpensive, the means is realized when the pressure balance in its blocking position has a residual opening cross-section or leakage gap through which the return is connectable to a pressure medium sink or with another capacity volume. The leakage gap can be realized, for example, via a negative covering of the valve body with a valve housing of the pressure compensator or via a stop element, for example an adjustable stop screw, which prevents a complete closing of the valve body.

Alternativ oder ergänzend dazu kann das Mittel ein mit dem Rücklauf verbundenes Druckbegrenzungsventil, insbesondere mit einem zusätzlichen Nachspeiseventil, aufweisen. Das Nachspeiseventil ist vorzugsweise als Rückschlagventil ausgebildet. Der genannte Druckstoß kann dann über das Druckbegrenzungsventil in Form eines Exzessvolumenstroms hin zur Druckmittelsenke oder zum Kapazitätsvolumen abgeführt werden. Alternatively or additionally, the means may have a connected to the return pressure relief valve, in particular with an additional make-up valve. The make-up valve is preferably designed as a check valve. The said pressure surge can then be discharged via the pressure limiting valve in the form of an excess volume flow toward the pressure medium sink or to the capacity volume.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist der Antrieb derart ausgestaltet, dass eine Drehrichtungsumkehr der ersten Hydromaschine möglich ist. Der Antrieb kann somit in beiden Bewegungsrichtungen betrieben werden. In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn auch im Zulauf eine erfindungsgemäße Drosseleinrichtung, die nach wenigstens einem Aspekt der vorangegangenen Beschreibung ausgestaltet ist, angeordnet ist. Bei der Drehrichtungsumkehr übernimmt dann natürlich der bis dahin als Rücklauf bezeichnete Druckmittelkanal die Funktion eines Zulaufs, und umgekehrt, der bis dahin als Zulauf bezeichnete Druckmittelkanal die Funktion des Rücklaufs. In a preferred embodiment, the drive is designed such that a reversal of the direction of rotation of the first hydraulic machine is possible. The drive can thus be operated in both directions of movement. In this case, it is advantageous if in the inlet a throttle device according to the invention, which is designed according to at least one aspect of the foregoing description, is arranged. When reversing the direction of rotation, then, of course, the pressure medium channel, which until then has been referred to as return, assumes the function of an inlet, and conversely, the pressure medium channel previously designated as the inlet serves the function of the return line.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung ist das oder sind die Stromregelventile in einen Ventilblock integriert, der an die erste Hydromaschine anflanschbar, insbesondere angeflanscht ist. In einer bevorzugten Weiterbildung ist oder sind in den Ventilblock zusätzlich das oder die Druckbegrenzungsventile und/oder das oder die Nachspeiseventile integriert. In a particularly preferred embodiment, the or the flow control valves are integrated into a valve block, which is flanged to the first hydraulic machine, in particular flanged. In a preferred refinement, the pressure block or pressure-limiting valves and / or the or the make-up valves are or are additionally integrated into the valve block.

Eine erfindungsgemäße hydraulische Arbeitsmaschine, insbesondere eine hydraulische Fräse oder ein hydraulischer Bohrer, hat einen hydrostatischen Antrieb, der gemäß zumindest einem Aspekt der vorangegangenen Beschreibung ausgebildet ist. Dabei ist ein Arbeitsgerät der Arbeitsmaschine, insbesondere ein Fräskopf der hydraulischen Fräse oder ein Bohrer oder Bohrkopf des hydraulischen Bohrers, von der ersten Hydromaschine antreibbar, insbesondere angetrieben. Die mit dem erfindungsgemäßen Antrieb ausgestattete Arbeitsmaschine ist besonders prozesssicher umkonfigurierbar, wie es aus der vorangegangenen Beschreibung bereits hervorgeht, und daher gut gegen eine Überlastung der ersten Hydromaschine durch Überdrehzahl geschützt. A hydraulic working machine according to the invention, in particular a hydraulic tiller or a hydraulic drill, has a hydrostatic drive, which is designed according to at least one aspect of the preceding description. In this case, an implement of the working machine, in particular a milling head of the hydraulic milling cutter or a drill or drill head of the hydraulic drill, driven by the first hydraulic machine, in particular driven. The with the equipped drive according to the invention is particularly reliable reconfigurable, as it already appears from the previous description, and therefore well protected against overloading of the first hydraulic machine by overspeed.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist die hydraulische Arbeitsmaschine als eine hydraulische Schlitzwandfräse zur Erzeugung von Schächten in hohen Bauwerken, wie beispielsweise Staudammmauern, ausgestaltet. Die Schlitzwandfräse hat wenigstens einen von der ersten Hydromaschine angetriebenen, stirnseitigen Fräskopf, der über eine Krankonstruktion in den vom Fräskopf erzeugten Schacht abgelassen wird. Dabei erfolgt die Druckmittelversorgung der ersten Hydromaschine über einen an die zu erwartende Frästiefe angepassten Hydraulikschlauch als Zulauf. Dieser kann beispielsweise eine Länge in der Größenordnung von etwa 100 Metern oder mehr erreichen. Frisst sich der Fräskopf fest und blockiert dadurch die erste Hydromaschine, so kommt es zum besprochenen Effekt des Druckaufbaus im Zulauf und einer Dehnung des Hydraulikschlauches. Bricht der Fräskopf los, so wird schlagartig das im Hydraulikschlauch gespeicherte Kapazitätsvolumen frei und könnte, sofern auf herkömmliche Bremsventillösungen zurückgegriffen würde, die erste Hydromaschine durch Überdrehzahl zerstören. Dies wird jedoch durch die erfindungsgemäße Lösung des Stromregelventils im Rücklauf erfolgreich verhindert. In a preferred development, the hydraulic working machine is designed as a hydraulic trench wall cutter for the production of shafts in high structures, such as dam walls. The trench wall cutter has at least one front-side milling head driven by the first hydraulic machine, which is lowered via a crane construction into the shaft produced by the milling head. In this case, the pressure medium supply of the first hydraulic machine via an adapted to the expected depth of cut hydraulic hose takes place as an inlet. This can for example reach a length of the order of about 100 meters or more. Eats the milling head firmly and thereby blocks the first hydraulic machine, it comes to the discussed effect of the pressure build-up in the inlet and an expansion of the hydraulic hose. If the milling head breaks, the capacity volume stored in the hydraulic hose suddenly becomes free and, if conventional brake valve solutions were used, could destroy the first hydraulic machine due to overspeed. However, this is successfully prevented by the inventive solution of the flow control valve in the return.

Vorzugsweise ist die erste Hydromaschine als Konstantmotor ausgestaltet, der in vier Quadranten betreibbar ist. Die zweite Hydromaschine ist ebenso vorzugsweise als Konstantpumpe ausgestaltet, die im Einquadrantenbetrieb betreibbar ist. Alternativ kann natürlich jede der Hydromaschinen mit verstellbarem Verdrängungsvolumen ausgestaltet sein. Preferably, the first hydraulic machine is designed as a constant-motor, which is operable in four quadrants. The second hydraulic machine is also preferably designed as a fixed displacement pump, which is operable in the single quadrant operation. Alternatively, of course, each of the hydraulic machines can be designed with an adjustable displacement volume.

Insbesondere bei Verwendung der Konstantpumpe im Einquadrantenbetrieb weist der Antrieb in einer bevorzugten Weiterbildung ein 4/3-Wegeschaltventil auf, über das die Bewegungsrichtung der ersten Hydromaschine schaltbar ist. Alternativ kann die zweite Hydromaschine reversierbar ausgestaltet sein, wodurch auf das zur Drehrichtungsumkehr vorgesehene 4/3-Wegeschaltventil verzichtet werden kann. In particular, when using the constant pump in single-quadrant operation, the drive in a preferred embodiment, a 4/3-way switching valve, via which the direction of movement of the first hydraulic machine is switchable. Alternatively, the second hydraulic machine can be designed to be reversible, whereby the 4/3-way switching valve provided for reversing the direction of rotation can be dispensed with.

Im Folgenden werden ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen hydraulischen Arbeitsmaschine und zwei Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs in vier Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: In the following, an embodiment of a hydraulic working machine according to the invention and two embodiments of a hydrostatic drive according to the invention are explained in more detail in four drawings. Show it:

1 eine als mobile Schlitzwandfräse ausgebildete hydraulische Arbeitsmaschine, 1 a hydraulic working machine designed as a mobile trench wall cutter,

2 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Antriebs der Arbeitsmaschine gemäß 1, 2 a first embodiment of a drive of the working machine according to 1 .

3 Stromregelventile des Antriebs gemäß 2, und 3 Flow control valves of the drive according to 2 , and

4 ein zweites Ausführungsbeispiel von Stromregelventilen als Weiterbildung der Stromregelventile gemäß 3. 4 a second embodiment of flow control valves as a development of the flow control valves according to 3 ,

Eine als Schlitzwandfräse ausgebildete mobile, hydraulische Arbeitsmaschine 1 hat zwei Fräsköpfe 4, die stirnseitig an einer Tragvorrichtung 6 angeordnet sind. Letztgenannte ist im Wesentlichen länglich, quaderförmig ausgebildet und trägt eine erste Hydromaschine (18, verdeckt) eines erfindungsgemäßen hydrostatischen Antriebs (16, vergleiche 2). Über die erste Hydromaschine sind die beiden Fräsköpfe 4 angetrieben. Mit Druckmittel wird die erste Hydromaschine über eine zweite Hydromaschine (20, verdeckt, vergleiche 2) versorgt, die auf einem Trägerfahrzeug 8 angeordnet ist. Über einen von einem Hydraulikschlauch gebildeten Zulauf 10 sind die beiden Hydromaschinen hydraulisch verbunden. Auch ein Rücklauf 12 ist über einen Hydraulikschlauch ausgebildet und verbindet die erste Hydromaschine mit einem am Trägerfahrzeug 8 angeordneten Tank (T, verdeckt, vergleiche 2). Aus dem Tank saugt die zweite Hydromaschine Druckmittel an. Über die Schlitzwandfräse 1 können in harter Umgebung tiefe Schächte ausgefräst werden, was beispielsweise Anwendung beim Bau und der Wartung von Staudämmen findet. Demgemäß müssen die Fräsköpfe 4 in größere Tiefen abgesenkt werden können. Hierzu weist die Schlitzwandfräse 1 eine Trommel 14 auf, auf die zur Verlängerung oder Verkürzung des Abstandes zwischen den Hydromaschinen die Hydraulikschläuche des Zulaufs 10 und des Rücklaufs 12 wickelbar sind. A trained as a trench wall milling mobile hydraulic machine 1 has two milling heads 4 , the front side of a support device 6 are arranged. The latter is essentially elongate, cuboid-shaped and carries a first hydraulic machine ( 18 , concealed) of a hydrostatic drive according to the invention ( 16 , compare 2 ). About the first hydraulic machine are the two milling heads 4 driven. With pressure medium, the first hydraulic machine via a second hydraulic machine ( 20 , covered, compare 2 ) stored on a carrier vehicle 8th is arranged. About an inlet formed by a hydraulic hose 10 The two hydraulic machines are hydraulically connected. Also a return 12 is formed by a hydraulic hose and connects the first hydraulic machine with a carrier vehicle 8th arranged tank (T, hidden, compare 2 ). From the tank, the second hydraulic machine sucks in pressure medium. About the trench wall cutter 1 deep wells can be milled out in a hard environment, which is used, for example, in the construction and maintenance of dams. Accordingly, the milling heads must 4 can be lowered into greater depths. For this purpose, the trench wall cutter 1 a drum 14 on, on the extension or shortening of the distance between the hydraulic machines, the hydraulic hoses of the inlet 10 and the return 12 are windable.

2 zeigt einen Antrieb 16 der hydraulischen Arbeitsmaschine 1 gemäß 1. Er hat eine erste Hydromaschine 18, über die die beiden Fräsköpfe 4 gemäß 1 angetrieben werden und eine zweite Hydromaschine 20, über die die erste Hydromaschine 18 mit Druckmittel versorgbar ist. Demgemäß ist die erste Hydromaschine 18 als Hydromotor und die zweite Hydromaschine 20 als Hydropumpe ausgestaltet. Erstgenannter ist dabei mit konstantem und letztgenannte mit verstellbarem Verdrängungsvolumen ausgestaltet. Mögliche Bauformen der Hydromaschinen sind insbesondere Axialkolbenmaschinen in Schrägscheiben- oder Schrägachsenbauweise. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Axialkolbenpumpe der Anmelderin in Schrägscheibenbauweise mit einem Nenndruck von 350 bar verbaut. Die erste Hydromaschine 18 ist in beiden Drehrichtungen und in allen vier Quadranten betreibbar. 2 shows a drive 16 the hydraulic working machine 1 according to 1 , He has a first hydraulic machine 18 over which the two milling heads 4 according to 1 be driven and a second hydraulic machine 20 about which the first hydraulic machine 18 can be supplied with pressure medium. Accordingly, the first hydraulic machine 18 as a hydraulic motor and the second hydraulic machine 20 designed as a hydraulic pump. The former is designed with a constant and the latter with adjustable displacement. Possible designs of hydromachines are, in particular, axial piston machines in swashplate or oblique-axis design. In the illustrated embodiment, an axial piston pump of the applicant is installed in swash plate design with a nominal pressure of 350 bar. The first hydraulic machine 18 is operable in both directions of rotation and in all four quadrants.

Die Hydromaschinen 18, 20 sind im offenen Kreis angeordnet, wobei eine Ladepumpe 22 vorgesehen ist, über die Druckmittel aus einem Tank T ansaugbar und mit erhöhtem Druck einem Druckmitteleingang der zweiten Hydromaschine 20 bereitstellbar ist. Diese fördert über eine Druckmittelleitung 24 Druckmittel hinzu einem 4/3-Wegeschaltventil 26, an das der Zulauf 10 und der Rücklauf 12 angeschlossen sind. An diese Stelle sei darauf hingewiesen, dass aufgrund der möglichen Drehrichtungsumkehr der ersten Hydromaschine 18 die als Zulauf 10 und Rücklauf 12 bezeichneten Hydraulikschläuche mit der Drehrichtungsumkehr ihre Funktion wechseln, wobei der einstige Zulauf 10 dann zum Rücklauf 12 und der einstige Rücklauf 12 dann zum Zulauf 10 wird. The hydraulic machines 18 . 20 are arranged in an open circle, with a charge pump 22 is provided, via the pressure medium from a tank T ansaugbar and with increased pressure a pressure medium input of the second hydraulic machine 20 is available. This promotes via a pressure medium line 24 Pressure medium added to a 4/3-way switching valve 26 to which the inlet 10 and the return 12 are connected. At this point it should be noted that due to the possible reversal of the first hydraulic machine 18 the as feed 10 and return 12 designated hydraulic hoses with the reversal of direction to change their function, the former inflow 10 then to the return 12 and the former return 12 then to the inlet 10 becomes.

Die Eigenschaft, dass der Zulauf 10 als elastischer Hydraulikschlauch ausgebildet ist und folglich eine gewisse Dehnfähigkeit besitzt, wird gemäß 2 über einen gasbelasteten Hydrospeicher symbolisiert. Dieser stellt ein Kapazitätsvolumen 28 des Hydraulikschlauchs des Zulaufs 10 dar. Ein Durchflusswiderstand des Rücklaufs 12 wird gemäß 2 als Drossel 30 symbolisiert. An den Zulauf 10 und an den Rücklauf 12 ist jeweils ein Stromregelventil 32 beziehungsweise 34 in jeweils paralleler Schaltung mit einem hin zur ersten Hydromaschine 18 öffnenden Rückschlagventil 36 beziehungsweise 38 angeschlossen. Die Stromregelventile 32, 34 und Rückschlagventile 36, 38 sind in einem Ventilblock 40 auf kompakte Weise aufgenommen. Ein Anschluss A des Ventilblocks 40 ist mit dem Zulauf 10 und ein Anschluss B des Ventilblocks 40 ist mit dem Rücklauf 12 verbunden. Des Weiteren hat der Ventilblock 40 einen Anschluss A’, der mit dem Stromregelventil 32 und dem Rückschlagventil 36 verbunden ist und einen Anschluss B’, der mit dem Stromregelventil 34 und dem Rückschlagventil 38 verbunden ist. Die Anschlüsse A’, B’ sind jeweils mit einem entsprechenden Arbeitsanschluss A beziehungsweise B der ersten Hydromaschine 18 verbunden. The property that the inlet 10 is designed as an elastic hydraulic hose and thus has a certain elasticity is, according to 2 symbolized by a gas-loaded hydraulic accumulator. This represents a capacity volume 28 the hydraulic hose of the inlet 10 dar. A flow resistance of the return 12 is according to 2 as a throttle 30 symbolizes. At the inlet 10 and to the return 12 is in each case a flow control valve 32 respectively 34 in each case parallel circuit with a point to the first hydraulic machine 18 opening check valve 36 respectively 38 connected. The flow control valves 32 . 34 and check valves 36 . 38 are in a valve block 40 recorded in a compact manner. A port A of the valve block 40 is with the feed 10 and a port B of the valve block 40 is with the return 12 connected. Furthermore, the valve block has 40 a connection A ', which is connected to the flow control valve 32 and the check valve 36 is connected and a connection B ', which is connected to the flow control valve 34 and the check valve 38 connected is. The connections A ', B' are each with a corresponding working connection A or B of the first hydraulic machine 18 connected.

Die erste Hydromaschine 18 hat zwei einstellbare Druckbegrenzungsventile 42, 44, über die die Arbeitsanschlüsse A, B der ersten Hydromaschine 18 gegen Drucküberlastung abgesichert sind. Zudem hat sie zwei federbelastete Rückschlagventile 46, 48, die jeweils hin zu einem der Arbeitsanschlüsse A, B der ersten Hydromaschine 18 öffnen und über eine Saugleitung 50 mit einer Speisepumpe 52, die auf der gleichen Welle wie die zweite Hydromaschine 20 und die Ladepumpe 22 sitzt, verbunden sind. The first hydraulic machine 18 has two adjustable pressure relief valves 42 . 44 , via which the working connections A, B of the first hydraulic machine 18 secured against pressure overload. In addition, it has two spring-loaded check valves 46 . 48 , which each lead to one of the working ports A, B of the first hydraulic machine 18 open and via a suction line 50 with a feed pump 52 that are on the same wave as the second hydraulic machine 20 and the charge pump 22 sits, are connected.

3 zeigt eine erste die konkrete Ausgestaltung der im Ventilbock 40 verbauten Stromregelventile 32, 34 des Antriebs 16 gemäß 2. Beide 32, 34 sind konstruktiv und funktional gleich ausgeführt, so dass die folgende Beschreibung der 3 lediglich anhand des Stromregelventils 34 erfolgt. Der Anschluss B’ ist mit einem Druckmittelkanal 54 verbunden, der sich in Zweige 56, 58 verzweigt. Im ersten Zweig 56 ist das Stromregelventil 34, im zweiten Zweig 58 das Rückschlagventil 38 angeordnet. Letztgenanntes öffnet in Richtung des Anschlusses B’ und ist in Schließrichtung mit einer Feder vorgespannt. Das Stromregelventil 34 hat eine Drosselstelle 60 mit festem Öffnungsquerschnitt und ist einer Druckwaage 62 des Stromregelventils 34, bezogen auf eine Strömungsrichtung eines Rücklaufvolumenstroms vom Anschluss B’ hin zum Anschluss B, vorgeschaltet. Die Druckwaage 62 ist als stetig verstellbares 2/2-Wegeventil ausgestaltet und hat eine Sperrstellung 62a, in der die Anschlüsse B’ und B getrennt sind, und eine Durchflussstellung 62b, in der die Anschlüsse B’, B fluidisch verbunden sind. Über ein über eine Feder ausgebildetes, erstes Druckäquivalent 64 ist ein Ventilkörper 66 der Druckwaage 62 in Richtung der Durchflussstellung 62b vorbelastet. Das Stromregelventil 34 hat des Weiteren einen Druckabgriff 68, der bezogen auf die genannte Strömungsrichtung des Rücklaufvolumenstroms der Drosselstelle 60 vorgeschaltet ist, und einen der Drosselstelle 60 nachgeschalteten Druckabgriff 70 stromaufwärts der Druckwaage 62. Gleichwirkend mit dem ersten Druckäquivalent 64 ist der Ventilkörper 66 in Richtung der Durchflussstellung 62b mit dem Rücklaufdruck am Druckabgriff 70 und in Richtung der Sperrstellung 62a mit dem am Druckabgriff 68 anstehenden Rücklaufdruck beaufschlagt. 3 shows a first the specific embodiment of the valve block 40 installed flow control valves 32 . 34 of the drive 16 according to 2 , Both 32 . 34 are structurally and functionally the same, so that the following description of the 3 only by means of the flow control valve 34 he follows. The connection B 'is with a pressure medium channel 54 connected, which is in branches 56 . 58 branched. In the first branch 56 is the flow control valve 34 , in the second branch 58 the check valve 38 arranged. The latter opens in the direction of the terminal B 'and is biased in the closing direction with a spring. The flow control valve 34 has a throttle point 60 with fixed opening cross-section and is a pressure compensator 62 of the flow control valve 34 , related to a flow direction of a return flow from the port B 'to port B, upstream. The pressure balance 62 is designed as a continuously adjustable 2/2-way valve and has a blocking position 62a in which the ports B 'and B are separated, and a flow position 62b in which the connections B ', B are fluidically connected. About a formed via a spring, the first pressure equivalent 64 is a valve body 66 the pressure balance 62 in the direction of the flow position 62b preloaded. The flow control valve 34 also has a pressure tap 68 related to said flow direction of the return flow rate of the restriction 60 upstream, and one of the throttle point 60 downstream pressure tap 70 upstream of the pressure compensator 62 , Equivalent to the first pressure equivalent 64 is the valve body 66 in the direction of the flow position 62b with the return pressure at the pressure tap 70 and in the direction of the blocking position 62a with the pressure tap 68 impinging return pressure applied.

Es sei nun angenommen, dass Druckmittel über die Anschlüsse A, A’ und die erste Hydromaschine 18 hin zum Anschluss B’ strömt, was in den 2 bis 4 durch Richtungspfeile symbolisiert wird. Dementsprechend arbeiten die Fräsköpfe 4 gemäß 1 und fräsen den Schacht. Im Fall, dass die Fräsköpfe 4 blockiert werden, weil sie beispielsweise einen harten Gegenstand oder Stein nicht spalten können, blockiert dies die erste Hydromaschine 18 und der Rücklaufvolumenstrom von B’ nach B gemäß 3 kommt zum Erliegen. Die zweite Hydromaschine 20 pumpt jedoch weiterhin Druckmittel über den Zulauf 10 und das Rückschlagventil 36 hin zur ersten Hydromaschine 18. Aufgrund der Elastizität des Hydraulikschlauchs des Zulaufs 10 baut sich das Kapazitätsvolumen 28 im Zulauf 10 auf, der Hydraulikschlauchs dehnt sich aus. Dementsprechend steigt auch der Zulaufdruck im Zulauf 10. Reicht dieser aus, den Widerstand zu brechen (Stein platzt) brechen die Fräsköpfe 4 los und das im Zulauf 10 aufgebaute Kapazitätsvolumen 28 strömt schlagartig über die erste Hydromaschine 18. Ohne das dem Rücklauf 12 zugeordnete, erfindungsgemäße Stromregelventil 34 kann der Druckmittelvolumenstrom über die erste Hydromaschine 18 Werte annehmen, die deren Nennvolumenstrom weit übersteigen. Es würde deren Zerstörung drohen. It is now assumed that pressure means via the ports A, A 'and the first hydraulic machine 18 towards the port B 'flows, which in the 2 to 4 is symbolized by directional arrows. Accordingly, the milling heads work 4 according to 1 and mill the shaft. In the case that the milling heads 4 be blocked because they can not split a hard object or stone, for example, this blocks the first hydraulic machine 18 and the return flow rate from B 'to B according to 3 comes to a halt. The second hydraulic machine 20 However, continues to pump pressure medium via the inlet 10 and the check valve 36 to the first hydraulic machine 18 , Due to the elasticity of the hydraulic hose of the inlet 10 the capacity volume builds up 28 in the inflow 10 on, the hydraulic hose expands. Accordingly, the inlet pressure in the inlet increases 10 , If this is sufficient to break the resistance (stone bursts), the milling heads break 4 going on and on in the inflow 10 constructed capacity volume 28 flows abruptly over the first hydraulic machine 18 , Without that the return 12 associated, flow control valve according to the invention 34 can the pressure medium flow through the first hydraulic machine 18 Accept values that far exceed their nominal volume flow. It would threaten their destruction.

Dem wirkt das erfindungsgemäße Stromregelventil 34 wie folgt entgegen. Mit dem sich entspannenden Kapazitätsvolumen 28 steigt auch der Rücklaufvolumenstrom von B’ über den Rücklauf 12 hin zum 4/3-Wegeschaltventil 26 (2). Über das Druckäquivalent 64 ist die Druckwaage 62 des Stromregelventils 34 prinzipiell in ihre Durchflussstellung 62b vorgespannt und ermöglicht so die Abfuhr des Rücklaufvolumenstroms über den Rücklauf 12. Dabei ergibt sich an der als Messblende fungierenden Drosselstelle 60 zwischen den Druckabgriffen 68 und 70 ein Druckverlust, der an Steuerflächen des Ventilkörpers 66 der Druckwaage 62 wirksam ist. Dabei ist der Druck am Druckabfluss 68 naturgemäß höher als derjenige stromabwärts am Druckabgriff 70. Mit größer werdendem Rücklaufvolumenstrom steigt der Druckverlust über die Drosselstelle 60 an. Übersteigt der am Druckabgriff 68 gemessene Rücklaufdruck die Summe aus dem ersten Druckäquivalent 64 und den am Druckabgriff 70 gemessenen Rücklaufdruck, beginnt der Ventilkörper 66 sich in Richtung der Sperrstellung 62a zu bewegen, was einer Androsselung des Rücklaufvolumenstroms entspricht. Diese Bewegung hält an, bis wieder Kräftegleichgewicht am Ventilkörper 66 herrscht. Auf diese Weise ist über das erste Druckäquivalent 64 der Rücklaufvolumenstrom geregelt, insbesondere auf einen oberen Grenzwert begrenzt. Um den Grenzwert an die jeweilige Konfiguration des hydrostatischen Antriebs 16, insbesondere an einen Nennvolumenstrom der ersten Hydromaschine 18, einfach und schnell anpassen zu können, ist das erste Druckäquivalent 64 einstellbar ausgestaltet (verstellbare Federrate). Bei umgekehrter Drehrichtung der ersten Hydromaschine 18 gelten die Überlegungen analog für das Rückschlagventil 36 und das Stromregelventil 32 gemäß 3 unten zwischen dem Anschluss A’ und dem 4/3-Wegeschaltventil 26. The effect of the flow control valve according to the invention 34 as follows. With the relaxing capacity volume 28 also increases the return flow of B 'on the return 12 to the 4/3-way switching valve 26 ( 2 ). About the pressure equivalent 64 is the pressure balance 62 of the flow control valve 34 in principle in their flow position 62b biased and thus allows the removal of the return flow through the return line 12 , This results in the throttle acting as a metering orifice 60 between the pressure taps 68 and 70 a pressure loss at the control surfaces of the valve body 66 the pressure balance 62 is effective. The pressure is at the pressure drain 68 naturally higher than the one downstream of the pressure tap 70 , As the return flow increases, the pressure loss across the restriction increases 60 at. Exceeds the pressure tap 68 measured return pressure is the sum of the first pressure equivalent 64 and at the pressure tap 70 measured return pressure, the valve body begins 66 in the direction of the blocking position 62a to move, which corresponds to a throttling of the return flow rate. This movement continues until balance of forces on the valve body 66 prevails. In this way, over the first pressure equivalent 64 the return flow rate regulated, in particular limited to an upper limit. To the limit value to the respective configuration of the hydrostatic drive 16 , in particular to a nominal volume flow of the first hydraulic machine 18 being able to adjust easily and quickly is the first pressure equivalent 64 adjustable designed (adjustable spring rate). In the reverse direction of rotation of the first hydraulic machine 18 The considerations apply analogously to the check valve 36 and the flow control valve 32 according to 3 down between port A 'and the 4/3 way switching valve 26 ,

4 zeigt weitergebildete Stromregelventile 132, 134, die ausgehend vom ersten Ausführungsbeispiel gemäß 3 um eine Absicherung gegen Kavitation im Zulauf 10 (Zulauf 12 im Falle umgekehrter Drehrichtung) erweitert sind. Mit Bezug zum ersten Ausführungsbeispiel gemäß 3 gleichbleibende Komponenten sind dabei mit den bereits bekannten Bezugszeichen versehen. Auch für das Ausführungsbeispiel gemäß 4 gilt, dass die Stromregelventile 132, 134 baugleich sind, so dass deren Aufbau und Funktion allein am Stromregelventil 134 erläutert werden kann. 4 shows advanced flow control valves 132 . 134 , starting from the first embodiment according to 3 to provide protection against cavitation in the inlet 10 (Intake 12 in the case of reverse rotation) are extended. With reference to the first embodiment according to 3 Constant components are provided with the already known reference numerals. Also for the embodiment according to 4 holds that the flow control valves 132 . 134 are identical, so that their structure and function solely on the flow control valve 134 can be explained.

Zusätzlich zum ersten Druckäquivalent 64 hat das Stromregelventil 134 ein entgegengesetzt wirkendes, am Ventilkörper 66 angreifendes, zweites Druckäquivalent 172. Dieses belastet den Ventilkörper 66 in seine Sperrstellung 62a. Des Weiteren ist der Ventilkörper 66 in Wirkrichtung des ersten Druckäquivalents 64 in Richtung der Durchflussstellung 62b mit einem Druck beaufschlagt, der am Druckabgriff 70 zwischen dem anderen Stromregelventil 132 und dem Anschluss A’ ansteht, beaufschlagt. Dieser Druck entspricht bei der angenommenen Drehrichtung der ersten Hydromaschine 18 etwa dem Zulaufdruck im Zulauf 10. Über diese zusätzliche Druckbeaufschlagung des Ventilkörpers 66 des Stromregelventils 134 und das zusätzliche zweite Druckäquivalent 172 erfolgt über das Stromregelventil 134 somit nicht nur die Regelung des Rücklaufvolumenstroms in den Rücklauf 12, sondern auch die Einstellung eines unteren Grenzwertes des Zulaufdrucks im Zulauf 10. Dabei hält das zweite Druckäquivalent 172 den Ventilkörper 66 des Stromregelventils 134 zunächst in der Sperrstellung 62a, bis der Zulaufdruck am Druckabgriff 70 des Stromregelventils 132 einen ausreichenden Zulaufdruck misst. Erst dann schieben dieser Druck und das gleichwirkende, erste Druckäquivalent 64 den Ventilkörper 66 des Stromregelventils 134 in Richtung seiner Durchflussstellung 62b auf und es kommen eine Drehung der ersten Hydromaschine 18 und ein entsprechender Zulaufvolumenstrom und Rücklaufvolumenstrom in Gang. In addition to the first pressure equivalent 64 has the flow control valve 134 an opposing acting, on the valve body 66 attacking, second pressure equivalent 172 , This loads the valve body 66 in its locked position 62a , Furthermore, the valve body 66 in the effective direction of the first pressure equivalent 64 in the direction of the flow position 62b subjected to a pressure at the pressure tap 70 between the other flow control valve 132 and the terminal A 'is present, applied. This pressure corresponds to the assumed direction of rotation of the first hydraulic machine 18 about the inlet pressure in the inlet 10 , About this additional pressurization of the valve body 66 of the flow control valve 134 and the additional second pressure equivalent 172 via the flow control valve 134 thus not only the regulation of the return flow in the return 12 , but also the setting of a lower limit of the inlet pressure in the inlet 10 , The second pressure equivalent holds 172 the valve body 66 of the flow control valve 134 initially in the locked position 62a until the inlet pressure at the pressure tap 70 of the flow control valve 132 measures a sufficient inlet pressure. Only then push this pressure and the same effect, first pressure equivalent 64 the valve body 66 of the flow control valve 134 in the direction of its flow position 62b and there is a rotation of the first hydraulic machine 18 and a corresponding inlet flow and return flow in progress.

Offenbart ist ein hydrostatischer Antrieb mit Hydromaschinen im offenen Kreis. Dabei ist im Rücklauf einer der Hydromaschinen eine Volumenstromregeleinrichtung vorgesehen, über die ein Rücklaufvolumenstrom der einen Hydromaschine unabhängig von einem Druck in ihrem Zulauf regelbar und/oder begrenzbar ist. Disclosed is a hydrostatic drive with hydraulic machines in the open circuit. In this case, in the return of one of the hydraulic machines a volume flow control device is provided, via which a return flow of a hydraulic machine is independent of a pressure in its inlet adjustable and / or limited.

Offenbart ist weiterhin ein hydraulische Arbeitsmaschine mit einem derartigen Antrieb, wobei über die eine Hydromaschine ein Arbeitsgerät angetrieben ist. Disclosed is still a hydraulic machine with such a drive, via which a hydraulic machine, a working device is driven.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1: hydraulische Arbeitsmaschine hydraulic working machine
4 4: Fräskopf milling head
6 6: Tragvorrichtung carrying device
8 8th: Trägerfahrzeug carrier vehicle
10, 12 10, 12: Zulauf, Rücklauf Inlet, return
14 14: Trommel drum
16 16: hydrostatischer Antrieb hydrostatic drive
18 18: erste Hydromaschine first hydraulic machine
20 20: zweite Hydromaschine second hydraulic machine
22 22: Ladepumpe charging pump
24 24: Druckmittelleitung Pressure medium line
26 26: 4/3-Wegeschaltventil 4/3-way switching valve
28 28: Kapazitätsvolumen capacity volume
30 30: Durchflusswiderstand Flow resistance
32, 34; 132, 134 32, 34; 132, 134: Stromregelventil Flow control valve
36, 28 36, 28: Rückschlagventil check valve
40; 140 40; 140: Ventilblock manifold
42, 44 42, 44: Druckbegrenzungsventil Pressure relief valve
46, 48 46, 48: Rückschlagventil check valve
50 50: Saugleitung suction
52 52: Speisepumpe feed pump
54 54: Druckmittelkanal Pressure fluid channel
56, 58 56, 58: Zweig branch
60 60: Drosselstelle restriction
62 62: Druckwaage pressure compensator
62a, 62b 62a, 62b: Sperrstellung, Durchflussstellung Lock position, flow position
64 64: erstes Druckäquivalent first pressure equivalent
66 66: Ventilkörper valve body
68, 70 68, 70: Druckabgriff Pressure tap
172 172: zweites Druckäquivalent second pressure equivalent

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10303487 A1 [0005]

Claims

Hydrostatic drive with two hydraulic machines ( 18 . 20 ), where a first ( 18 ) of hydraulic machines ( 18 . 20 ) an inlet ( 10 . 12 ) with which you have to communicate with the second hydromachine ( 20 ) is fluidically connectable and can be supplied from this with pressure medium, and wherein the first hydraulic machine ( 18 ) a return ( 12 . 10 ), via which it is fluidically connectable to a pressure medium sink (T), wherein the drive ( 16 ) a throttle device ( 32 . 34 ; 132 . 134 ) for throttling a return flow, which is controllable at least in response to a return pressure or a pressure dependent thereon, characterized in that the hydraulic throttle device via a flow control valve ( 32 . 34 ; 132 . 134 ) is trained.

Drive according to claim 1, wherein the flow control valve ( 32 . 34 ; 132 . 134 ) a throttle point ( 60 ), and wherein the flow control valve ( 32 . 34 ; 132 . 134 ) a pressure balance ( 62 ) with a valve body ( 66 ) with a blocking position ( 62a ) and a flow position ( 62b ), which in the direction of the blocking position ( 62a ) with an upstream of the throttle point ( 60 ) pending return pressure and a first pressure equivalent ( 64 ) and in the direction of the flow position ( 62b ) with a downstream of the throttle point ( 60 ) effective return pressure is applied.

Drive according to claim 2, wherein the throttle point ( 60 ) has a fixed opening cross-section.

Drive according to claim 2 or 3, wherein the throttle point ( 60 ) with the pressure balance ( 62 ) is releasably connected.

Drive according to one of the claims 2 to 4, wherein the first pressure equivalent ( 64 ) is adjustable.

Drive according to one of the claims 2 to 5, wherein the throttle point ( 60 ) with the pressure balance ( 62 ) is arranged fluidly in series.

Drive according to one of the preceding claims, wherein via the flow control valve ( 132 . 134 ) a minimum inlet pressure in the inlet ( 12 . 10 ) is controllable.

Drive according to one of the claims 2 to 7 with a second pressure equivalent ( 172 ), which on the valve body ( 66 ) in the direction of the blocking position ( 62a ) is effective, wherein the valve body ( 66 ) in the direction of the flow position ( 62b ) with a feed pressure of the feed ( 10 . 12 ) can be acted upon.

Drive according to one of the preceding claims, wherein the flow control valve ( 32 . 34 ; 132 . 134 ) Is designed such that it is the return flow can be limited independently of an inlet pressure.

Drive according to one of the preceding claims with a means via which a pressure surge in the return ( 10 . 12 ) as a result of closing the flow control valve ( 32 . 34 ; 132 . 134 ) is attenuable.

Drive at least according to claim 2 and 10, wherein the means via a in the blocking position ( 62a ) effective leakage gap is formed, via which the return ( 10 . 12 ) is connectable to a pressure medium sink (T).

Drive according to claim 10 or 11, wherein the means via a with the return ( 10 . 12 ) connectable pressure relief valve ( 42 . 44 ) is trained.

Hydraulic working machine, in particular a hydraulic milling machine ( 1 ) or a hydraulic drill, has a hydrostatic drive ( 16 ), which is designed according to one of the preceding claims, wherein a working device of the working machine, in particular a milling head ( 4 ) of the hydraulic tiller ( 1 ) or a drill bit or drill head of the hydraulic drill from the first hydraulic machine ( 18 ) is drivable.

Work machine according to claim 13, wherein the inlet ( 10 . 12 ) and / or the return ( 12 . 10 ) is formed in each case via an elastically deformable pressure medium line.

Work machine according to claim 14 with a drum ( 14 ) to which the pressure medium lines ( 10 . 12 ) are windable.