DE102015223000A1 - Hydraulic arrangement for a working machine and method for a hydraulic arrangement - Google Patents

Hydraulic arrangement for a working machine and method for a hydraulic arrangement Download PDF

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Abstract

Offenbart ist eine hydraulische Anordnung mit einer ersten Hydromaschine für ein Drehwerk eines Baggers und einer zweiten Hydromaschine für einen Ausleger des Baggers. Beim Abbremsen des Drehwerks und beim Absenken des Auslegers ist über entsprechende Mittel ein Schwungrad zur Zurückgewinnung der Energie antreibbar. Die Anordnung ist dabei derart ausgestaltet, dass die im Schwungrad gespeicherte Energie für den Ausleger und nicht für das Drehwerk einsetzbar ist.Disclosed is a hydraulic arrangement with a first hydraulic machine for a slewing gear of an excavator and a second hydraulic machine for a boom of the excavator. When braking the slewing and the lowering of the boom a flywheel for recovering the energy is driven by appropriate means. The arrangement is designed such that the stored energy in the flywheel for the boom and not for the slewing is used.

Description

Die Erfindung geht aus von einer hydraulischen Anordnung mit einem Schwungrad zum Speichern von Energie gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren geht die Erfindung aus von einem Verfahren zur Energierückgewinnung für eine derartige hydraulische Anordnung.The invention is based on a hydraulic arrangement with a flywheel for storing energy according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention proceeds from a method for energy recovery for such a hydraulic arrangement.

Aus der Druckschrift SU 1382920 A1 ist eine derartige hydraulische Anordnung bekannt. Hierbei ist ein Schwungrad zur Speicherung von Energie vorgesehen. From the publication SU 1382920 A1 Such a hydraulic arrangement is known. Here, a flywheel for storing energy is provided.

In der Druckschrift RU 2 237 135 C1 ist eine weitere Ausführungsform einer hydraulischen Anordnung mit einem Schwungrad offenbart. Hierbei ist ein Hydromotor von Verbrauchern antreibbar, der wiederum ein Schwungrad antreibt. Mit dem Schwungrad kann eine Hydropumpe als Druckmittelquelle angetrieben werden.In the publication RU 2 237 135 C1 Another embodiment of a hydraulic arrangement with a flywheel is disclosed. Here, a hydraulic motor is driven by consumers, which in turn drives a flywheel. With the flywheel, a hydraulic pump can be driven as a pressure medium source.

Nachteilig bei den bekannten Lösungen ist, dass diese vorrichtungstechnisch aufwendig ausgestaltet sind. A disadvantage of the known solutions is that they are designed to be expensive in terms of device technology.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Anordnung zu schaffen, die die genannten Nachteile beseitigt. Des Weiteren liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein einfaches Verfahren zur Energierückgewinnung für eine derartige hydraulische Anordnung vorzusehen.In contrast, the invention has for its object to provide a hydraulic arrangement which eliminates the disadvantages mentioned. Furthermore, the invention has for its object to provide a simple method for energy recovery for such a hydraulic arrangement.

Die Aufgabe hinsichtlich der hydraulischen Anordnung wird gelöst gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 und hinsichtlich des Verfahrens gemäß den Merkmalen des Anspruchs 14.The object with regard to the hydraulic arrangement is achieved according to the features of claim 1 and with regard to the method according to the features of claim 14.

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.Other advantageous developments of the invention are the subject of further subclaims.

Erfindungsgemäß ist eine hydraulische Anordnung für eine Arbeitsmaschine, insbesondere für einen Bagger, vorgesehen. Diese hat einen ersten hydraulischen Verbraucher und zumindest einen zweiten hydraulischen Verbraucher. Zum Speichern von zurückgewonnener Energie zumindest des ersten Verbrauchers, insbesondere beim Abbremsen des ersten Verbrauchers, ist ein Schwungrad oder eine Schwungmasse vorgesehen. Die zurückgewonnene und vom Schwungrad gespeicherte Energie ist vorteilhafterweise nur für den zumindest einen zweiten Verbraucher und nicht für den ersten Verbraucher eingesetzt. According to the invention, a hydraulic arrangement for a work machine, in particular for an excavator, is provided. This has a first hydraulic consumer and at least one second hydraulic consumer. For storing recovered energy of at least the first consumer, in particular during deceleration of the first consumer, a flywheel or a flywheel is provided. The energy recovered and stored by the flywheel is advantageously used only for the at least one second consumer and not for the first consumer.

Diese Lösung hat den Vorteil, dass die Anordnung derart ausgestaltet ist, dass die zurückgewonnene Energie nicht für den ersten und den zweiten Verbraucher eingesetzt ist, womit ein vorrichtungstechnischer Aufwand verringert ist. This solution has the advantage that the arrangement is designed such that the recovered energy is not used for the first and the second consumer, whereby a device-technical effort is reduced.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem ersten Verbraucher um eine Hydromaschine für ein Drehwerk des Baggers. Energie kann beispielsweise einfach beim fluidischen Abbremsen des Drehwerks zurückgewonnen werden. Beim zweiten Verbraucher handelt es sich vorzugsweise um einen Hydrozylinder für einen Ausleger des Baggers, womit die Rückgewinnung der Energie beim Absenken ermöglicht ist. Die zurückgewonnene Energie wird dann vorteilhafterweise zum Heben des Auslegers wiederverwendet. Der Energieaufwand zum Heben des Auslegers ist üblicherweise größer als ein Energieaufwand für ein Drehen des Drehwerks, womit vorteilhafterweise die aus dem Drehwerk zurückgewonnene Energie für den Ausleger verwendet wird und nicht für das Drehwerk wiederverwendet werden kann, womit zusätzlich, wie vorstehend bereits erläutert, ein vorrichtungstechnischer Aufwand im Vergleich zum Stand der Technik verringert ist. Preferably, the first consumer is a hydraulic machine for a slewing gear of the excavator. For example, energy can be easily recovered during fluidic braking of the slewing gear. The second consumer is preferably a hydraulic cylinder for a boom of the excavator, which allows the recovery of energy during lowering. The recovered energy is then advantageously reused to lift the boom. The energy required to lift the boom is usually greater than an energy input for turning the slewing, thus advantageously the energy recovered from the slewing gear is used for the boom and can not be reused for the slewing, which in addition, as already explained above, a device-technical Effort compared to the prior art is reduced.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Hydromaschine vorgesehen, die mechanisch mit dem Schwungrad verbunden ist, womit zurückgewonnene Energie über die Hydromaschine dem Schwungrad zugeführt werden kann und wiederverwendete Energie vom Schwungrad zum Antreiben der Hydromaschine vorgesehen werden kann. Die Hydromaschine ist somit vorzugsweise als Hydromotor und als Hydropumpe einsetzbar. In weiterer Ausgestaltung ist die Hydromaschine verschwenkbar, womit beispielsweise ein Bremsdruck für den ersten und/oder für den zweiten Verbraucher einstellbar ist. Weiter vorteilhaft ist die Hydromaschine durchschwenkbar, um eine Fördermenge und eine Schluckmenge proportional einzustellen.In a further embodiment of the invention, a hydraulic machine is provided, which is mechanically connected to the flywheel, so that recovered energy can be supplied via the hydraulic machine to the flywheel and reused energy can be provided by the flywheel to drive the hydraulic machine. The hydraulic machine is thus preferably used as a hydraulic motor and as a hydraulic pump. In a further embodiment, the hydraulic machine is pivotable, whereby, for example, a brake pressure for the first and / or for the second consumer is adjustable. Further advantageously, the hydraulic machine is durchschwenkbar to set a flow rate and a swallowing amount proportional.

Vorteilhafterweise sind der erste und der zumindest eine zweite Verbraucher derart mit dem Schwungrad in Wirkverbindung, dass die Energie gleichzeitig von dem ersten Verbraucher und dem zumindest einen zweiten Verbraucher zurückgewinnbar ist. Beispielsweise ist hierfür die Hydromaschine von beiden Verbrauchern antreibbar. Die Hydromaschine ist dann derart mit dem ersten Verbraucher verbunden, dass sie kein Druckmittel zu diesem zurückfördern kann. Der zumindest eine zweite Verbraucher ist mit der Hydromaschine über das Schwungrad zur Wiederverwendung der Energie antreibbar. Advantageously, the first and the at least one second consumer are so operatively connected to the flywheel that the energy is simultaneously recoverable from the first consumer and the at least one second consumer. For example, for this purpose, the hydraulic machine can be driven by both consumers. The hydraulic machine is then connected to the first consumer in such a way that it can not convey any pressure medium back to it. The at least one second consumer can be driven by the hydromachine via the flywheel to reuse the energy.

Damit beim gleichzeitigen Antreiben der Hydromaschine durch die Verbraucher eine Druckangleichung erfolgen kann, ist fluidisch gesehen zwischen dem ersten Verbraucher und der Hydromaschine ein Drosselventil und fluidisch gesehen zwischen dem zumindest einen zweiten Verbraucher und der Hydromaschine ein weiteres Drosselventil angeordnet. Mit dem jeweiligen Drosselventil kann ein Strömungsquerschnitt zwischen der Hydromaschine und dem jeweiligen Verbraucher, insbesondere bei der Rückgewinnung der Energie, proportional eingestellt werden. Somit kann hinsichtlich des ersten Verbrauchers bei einer Anordnung eines Drosselventils zwischen diesem und der Hydromaschine eine Aufnahme der Energiemenge, die beim Abbremsen eines Oberwangens des Baggers entsteht, aus einem offenen hydraulischen Kreis beziehungsweise Drehwerkskreis über das Drosselventil (Drosselsteuerung) zur Hydromaschine geleitet werden und durch das Schwungrad beziehungsweise durch einen Schwungmassenenergiespeicher zwischengespeichert werden. Alternativ ist denkbar nur ein Drosselventil vorzusehen, um die unterschiedlichen Druckniveaus der Verbraucher anzugleichen.So that pressure equalization can be effected by the consumers when the hydraulic machine is simultaneously being driven, a throttle valve is fluidically arranged between the first consumer and the hydraulic machine and, between the at least one second consumer and the hydraulic machine, a further throttle valve is arranged fluidically. With the respective throttle valve, a flow cross-section between the hydraulic machine and the respective consumer, in particular in the recovery of energy, be set proportionally. Thus, with respect to the first consumer with an arrangement of a throttle valve between this and the hydraulic machine recording the amount of energy that arises when braking a Oberwangens of the excavator from an open hydraulic circuit or slewing circuit via the throttle valve (throttle control) are passed to the hydraulic machine and by the Flywheel or be cached by a flywheel energy storage. Alternatively, it is conceivable to provide only one throttle valve in order to equalize the different pressure levels of the consumers.

Bei einer alternativen Ausführungsform ist die Hydromaschine nur vom zumindest einen zweiten Verbraucher zur Rückgewinnung der Energie antreibbar und dieser wiederum ist von der Hydromaschine antreibbar. Zusätzlich ist eine zweite Hydromaschine mit dem Schwungrad verbunden, die dann vom ersten Verbraucher antreibbar ist. Vorzugsweise kann diese dann nicht den ersten Verbraucher antreiben, womit sie vorrichtungstechnisch einfach als Hydromotor ausgestaltet werden kann. Die Aufnahme der Energiemenge, die beim Abbremsen des Oberwagens des Baggers entsteht, kann somit aus dem offenen Drehwerkskreis durch die zweite Hydromaschine erfolgen, deren Fördermenge vorzugsweise proportional zur Drehzahl des Oberwagens einstellbar ist. Durch die Anordnung von zwei Hydromaschinen ist bei einer gleichzeitigen Rückgewinnung von Energie aus dem Drehwerk und aus dem Ausleger beziehungsweise aus dem ersten Verbraucher und dem zweiten Verbraucher keine Drosselung notwendig. Des Weiteren ist beispielsweise auch eine Rückgewinnung der Energie vom Drehwerk ermöglicht, wenn der Ausleger gehoben wird. In an alternative embodiment, the hydraulic machine can only be driven by the at least one second consumer to recover the energy, and this in turn can be driven by the hydraulic machine. In addition, a second hydraulic machine is connected to the flywheel, which is then drivable by the first consumer. Preferably, this can then not drive the first consumer, which means they can be configured simply as a hydraulic motor device technology. The recording of the amount of energy that arises during braking of the superstructure of the excavator can thus be done from the open turning circle by the second hydraulic machine, the flow rate is preferably adjustable in proportion to the speed of the superstructure. The arrangement of two hydraulic machines with a simultaneous recovery of energy from the slewing and from the boom or from the first consumer and the second consumer no throttling is necessary. Furthermore, for example, a recovery of energy from the slewing is enabled when the boom is lifted.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Druckmittel ausgangsseitig von der zweiten Hydromaschine auf eine Niederdruckseite des ersten Verbrauchers zurückführbar sein. Hierfür können Rückschlagventile vorgesehen sein. Beispielsweise sind beide Druckseiten des ersten Verbrauches jeweils über ein sich in Richtung hin zum Verbraucher öffnendes Rückschlagventil mit einer Ausgangsseite der zweiten Hydromaschine verbunden. In a further embodiment of the invention, the pressure medium can be traceable on the output side of the second hydraulic machine to a low pressure side of the first consumer. For this purpose, check valves may be provided. For example, both pressure sides of the first consumption are each connected to an outlet side of the second hydraulic machine via a non-return valve which opens in the direction of the consumer.

Vorrichtungstechnisch einfach ist die zweite Hydromaschine, wie vorstehend bereits angeführt, nur als Hydromotor einsetzbar. Ferner kann es sich bei der zweiten Hydromaschine vorrichtungstechnisch einfach um eine Konstantmaschine handeln. Alternativ ist denkbar, dass diese verschwenkbar ausgestaltet ist. Device-technically simple, the second hydraulic machine, as already stated above, can only be used as a hydraulic motor. Furthermore, the second hydraulic machine can simply be a constant machine in terms of device technology. Alternatively, it is conceivable that this is designed to be pivotable.

Mit Vorteil handelt es sich bei dem Hydrozylinder um einen Differentialzylinder, dessen Druckräume über ein Verbindungsventil verbindbar sind. Somit kann bei der Rückgewinnung der Energie im Hydrozylinder ein Druckniveau eingestellt werden. Mit dem Verbindungsventil ist beispielsweise ein Strömungsquerschnitt eines Druckmittelströmungspfads zwischen den Druckräumen stetig einstellbar. Der Hydrozylinder hat vorzugsweise einen Kolben, der einen Zylinderraum von einem mit einer Kolbenstange durchsetzten Ringraum trennt. Beim Absenken des Auslegers wird der Kolben vorzugsweise in Richtung einer Verkleinerung des Zylinderraums bewegt, wobei das Verbindungsventil dann geöffnet werden kann, damit Druckmittel vom Zylinderraum zum Ringraum fließen kann, womit nur noch eine Fläche am Kolben trägt, die äquivalent zur Querschnittsfläche der Kolbenstange ist, und sich der Druck im Zylinderraum somit erhöht. Die Druckmittelverbindung zwischen den Druckräumen kann in Abhängigkeit vom Druck im Zylinderraum eingestellt werden, um wiederum einen Druck in dem Ringraum einzustellen, ohne einen Drucksensor für den Ringraum vorzusehen. Advantageously, the hydraulic cylinder is a differential cylinder whose pressure chambers are connectable via a connecting valve. Thus, in the recovery of the energy in the hydraulic cylinder, a pressure level can be adjusted. With the connecting valve, for example, a flow cross section of a pressure medium flow path between the pressure chambers is continuously adjustable. The hydraulic cylinder preferably has a piston which separates a cylinder space from an annular space penetrated by a piston rod. When lowering the boom, the piston is preferably moved in the direction of a reduction of the cylinder space, the connecting valve can then be opened so that pressure fluid can flow from the cylinder chamber to the annulus, which carries only one surface on the piston, which is equivalent to the cross-sectional area of the piston rod, and thus increases the pressure in the cylinder chamber. The pressure medium connection between the pressure chambers can be adjusted in dependence on the pressure in the cylinder chamber, in turn, to set a pressure in the annulus, without providing a pressure sensor for the annulus.

Vorzugsweise ist ein Drucksensor zur Druckmessung auf Seiten des Zylinderraums des Hydrozylinders angeordnet. In Abhängigkeit des vom Drucksensor ermittelten Messwerts und in Abhängigkeit einer Auslenkung eines Betätigungselements (Joystick) kann eine Absenkgeschwindigkeit des Hydrozylinders bestimmt werden (Drosselsteuerung). Des Weiteren kann hierbei die mit dem Schwungrad verbundene Hydromaschine entsprechend eingestellt werden. Preferably, a pressure sensor for measuring pressure is arranged on the side of the cylinder space of the hydraulic cylinder. Depending on the measured value determined by the pressure sensor and in dependence on a deflection of an actuating element (joystick), a lowering speed of the hydraulic cylinder can be determined (throttle control). Furthermore, in this case the hydraulic machine connected to the flywheel can be adjusted accordingly.

Mit Vorteil ist zur Druckmittelversorgung der Verbraucher zumindest eine Versorgungseinheit in Form einer Hydromaschine vorgesehen. Die Versorgungseinheit ist vorzugsweise derart angesteuert, dass bei einer Zurückführung der Energie zum zweiten Verbraucher eine Leistungsabgabe der zumindest einen Versorgungseinheit vorzugsweise in Abhängigkeit der zurückgeführten Energie ist und vorzugsweise etwa in Höhe der zurückgeführten Energie reduzierbar ist. Die Versorgungseinheit kann beispielsweise über einen elektrischen Antrieb oder eine Verbrennungskraftmaschine antreibbar sein. Bevorzugterweise ist eine weitere zweite Versorgungseinheit in Form einer Hydromaschine vorgesehen, die zusammen vorrichtungstechnisch einfach mit der ersten Versorgungseinheit antreibbar ist, beispielsweise über eine gemeinsame Triebwelle. Des Weiteren sind die Versorgungseinheiten vorrichtungstechnisch einfach nicht durchschwenkbar. Es ist denkbar, dass die erste Versorgungseinheit für den zweiten Verbraucher und die zweite Versorgungseinheit für den ersten Verbraucher vorgesehen ist. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei der Versorgungseinheit oder bei den Versorgungseinheiten um Hydropumpen, die proportional verstellbar sind. Advantageously, at least one supply unit in the form of a hydraulic machine is provided for supplying the pressure medium to the consumer. The supply unit is preferably controlled in such a way that, when the energy is returned to the second consumer, a power output of the at least one supply unit is preferably dependent on the recirculated energy and can preferably be reduced approximately at the level of the recirculated energy. The supply unit can be driven, for example, via an electric drive or an internal combustion engine. Preferably, a further second supply unit is provided in the form of a hydraulic machine, which can be driven together with the first supply unit in terms of device technology, for example via a common drive shaft. Furthermore, the supply units are device technology simply not durchschwenkbar. It is conceivable that the first supply unit is provided for the second consumer and the second supply unit for the first consumer. In a further embodiment of the invention, the supply unit or the supply units are hydraulic pumps which are proportionally adjustable.

Ein Strömungsquerschnitt zwischen einer Versorgungseinheit oder beider Versorgungseinheiten und dem zweiten Verbraucher, insbesondere während der Versorgung des zweiten Verbrauchers mit zurückgeführter Energie, kann reduzierbar sein, beispielsweise durch ein Drosselelement oder durch mehrere Drosselelemente. Somit kann nicht nur die Versorgungseinheit beziehungsweise die Versorgungseinheiten hinsichtlich ihrer Leistungsabgabe bei Zurückführung der Energie vom Schwungrad reduziert werden, sondern es kann auch ein Strömungsquerschnitt reduziert werden. A flow cross-section between a supply unit or both supply units and the second consumer, in particular during the supply of the second consumer with recirculated energy, can be reducible, for example by a throttle element or by a plurality of throttle elements. Thus, not only the supply unit or the supply units can be reduced in terms of their power output when recycling the energy from the flywheel, but it can also be a flow cross section can be reduced.

Vorzugsweise ist der zum Zurückführen der Energie eingesetzten Hydromaschine ein Schwenkwinkelsensor und/oder ein Drehzahlsensor zugeordnet, um eine aktuelle Fördermenge der Hydromaschine zu bestimmen. Des Weiteren kann für die Versorgungseinheit ein Drehzahlsensor oder für beide Versorgungseinheiten ein gemeinsamer Drehzahlsensor oder jeweils ein Drehzahlsensor vorgesehen sein. Außerdem kann für die Versorgungseinheit ein Schwenkwinkelsensor oder für beide Versorgungseinheiten jeweils ein Schwenkwinkelsensor vorgesehen sein. Somit kann auch die aktuelle Fördermenge der Versorgungseinheit oder der Versorgungseinheiten bestimmbar sein. Preferably, the hydromachine used to return the energy is associated with a swivel angle sensor and / or a rotational speed sensor to determine an actual flow rate of the hydraulic machine. Furthermore, a speed sensor or for both supply units, a common speed sensor or a respective speed sensor can be provided for the supply unit. In addition, a swivel angle sensor or a swivel angle sensor for both supply units can be provided for the supply unit. Thus, the current flow rate of the supply unit or the supply units can be determined.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können Mittel vorgesehen sein, um einen Volumenstrom eines Druckmittels des ersten und/oder zweiten Verbrauchers bei der Rückgewinnung der Energie zum einen Teil zum Antreiben des Schwungrads einzusetzen und zum anderen Teil zu einem Tank, insbesondere über ein Ventil, zu entlassen. Somit kann beim Speichern der zur Verfügung stehenden Energie aus den einzelnen Verbrauchern der Volumenstrom des Druckmittels je nach Systemzustand aufgeteilt werden, so dass das Druckmittel sowohl zur Hydromaschine als auch, insbesondere über einen Steuerblock, zum Tank förderbar ist. In a further embodiment of the invention means may be provided to use a volume flow of a pressure medium of the first and / or second consumer in the recovery of energy to a part for driving the flywheel and the other part to a tank, in particular via a valve to dismiss , Thus, when storing the available energy from the individual consumers, the volume flow of the pressure medium can be divided depending on the system state, so that the pressure medium can be conveyed to the tank both to the hydraulic machine and, in particular via a control block.

Vorzugsweise ist das Schwungrad mechanisch über ein Getriebe mit der Hydromaschine oder mit beiden Hydromaschinen gekoppelt, womit eine bestimmte Drehzahlübersetzung ermöglicht ist. Sind zwei Hydromaschinen zur Energierückgewinnung vorgesehen, so ist vorzugsweise die zweite Hydromaschine über einen Durchtrieb an die erste Hydromaschine angeschlossen, womit die Hydromaschinen mechanisch in Reihe mit dem Schwungrad verbunden werden können. Alternativ können die Hydromaschinen auch mechanisch parallel beispielsweise über ein Verteilergetriebe mit dem Schwungrad verbunden werden.Preferably, the flywheel is mechanically coupled via a transmission with the hydraulic machine or with both hydraulic machines, whereby a certain speed ratio is possible. If two hydraulic machines are provided for energy recovery, the second hydraulic machine is preferably connected to the first hydraulic machine via a through drive, with which the hydraulic machines can be mechanically connected in series with the flywheel. Alternatively, the hydraulic machines can also be mechanically connected in parallel, for example via a transfer case with the flywheel.

Mit Vorteil ist ein Ventilblock zwischen der zweiten Hydromaschine und dem ersten Verbraucher angeordnet, womit bei einer Freischaltung/Aktivierung eine druckhöhere Seite mit der zweiten Hydromaschine verbindbar ist.Advantageously, a valve block between the second hydraulic machine and the first consumer is arranged, whereby at a release / activation of a higher pressure side can be connected to the second hydraulic machine.

Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Energierückgewinnung bei einer hydraulischen Anordnung gemäß einem der vorhergehenden Aspekte wird vorzugweise beim Abbremsen Druckmittel im Wesentlichen ungedrosselt, wobei entsprechende Drosselventile geöffnet sind, von einem oder von beiden Verbrauchern zur als Hydromotor eingesetzten Hydromaschine gefördert. Alternativ oder zusätzlich kann bei einer Zurückspeisung des Druckmittels dieses im Wesentlichen ungedrosselt von der als Hydropumpe eingesetzten Hydromaschine in den Hydrozylinder des Auslegers fließen, indem das entsprechende Ventil oder die entsprechenden Ventile geöffnet sind. Eine Geschwindigkeit des Auslegers kann dann durch die Drehzahl und/oder durch den Schwenkwinkel der Hydromaschine bestimmt werden.In a method according to the invention for energy recovery in a hydraulic arrangement according to one of the preceding aspects, pressure medium is preferably substantially unthrottled during deceleration, wherein corresponding throttle valves are opened, promoted by one or both consumers to the hydraulic machine used as a hydraulic motor. Alternatively or additionally, when the pressure medium is fed back, it can flow substantially unrestrictedly from the hydraulic machine used as a hydraulic pump into the hydraulic cylinder of the boom, in that the corresponding valve or the corresponding valves are open. A speed of the boom can then be determined by the speed and / or by the tilt angle of the hydraulic machine.

Beim Absenken des Auslegers kann das Verbindungsventil für die Druckräume des Hydrozylinders je nach Bedarf vollständig oder teilweise geöffnet sein. When lowering the boom, the connecting valve for the pressure chambers of the hydraulic cylinder can be fully or partially opened as needed.

Eine geforderte Geschwindigkeit der einzelnen Verbraucher kann ohne direkte Positions- beziehungsweise Geschwindigkeitsmessung anhand der Fahreranforderung, also aus einer Größe einer Auslenkung eines entsprechenden Betätigungselements, ermittelt werden.A required speed of the individual consumers can be determined without direct position or speed measurement on the basis of the driver requirement, that is to say from a variable of a deflection of a corresponding actuating element.

Mehrere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Anordnung sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.Several embodiments of an inventive arrangement are shown in the drawings. With reference to the figures of these drawings, the invention will now be explained in more detail.

Es zeigenShow it

1 einen hydraulischen Schaltplan eines ersten Ausführungsbeispiels, 1 a hydraulic circuit diagram of a first embodiment,

2 einen hydraulischen Schaltplan eines zweiten Ausführungsbeispiels, 2 a hydraulic circuit diagram of a second embodiment,

3a und 3b jeweils einen hydraulischen Schaltplan eines dritten und eines vierten Ausführungsbeispiels, 3a and 3b each a hydraulic circuit diagram of a third and a fourth embodiment,

4 einen hydraulischen Schaltplan eines fünften Ausführungsbeispiels und 4 a hydraulic circuit diagram of a fifth embodiment and

5 schematisch die Anordnung gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel. 5 schematically the arrangement according to a sixth embodiment.

1 zeigt eine hydraulische Anordnung 1 für einen Bagger. Diese hat einen ersten Verbraucher 2 in Form einer Hydromaschine für ein Drehwerk des Baggers und einen zweiten Verbraucher 4, der zwei Hydrozylinder für einen Ausleger des Baggers aufweist. Zur Energierückgewinnung sind beide Verbraucher 2, 4 fluidisch mit einer Hydromaschine 6 verbunden, die über ein Getriebe 8 mechanisch mit einem Schwungrad 10 gekoppelt ist. Über die Hydromaschine 6 ist zum einen das Schwungrad 10 antreibbar und zum anderen kann das Schwungrad 10 die Hydromaschine 6 antreiben, um zurückgewonnene Energie für den zweiten Verbraucher 4 wieder zu verwenden. Zur Druckmittelversorgung der Verbraucher 2 und 4 sind zwei Versorgungseinheiten 12 und 14 vorgesehen, die als verschwenkbare Hydropumpen ausgestaltet sind. Diese sind über eine gemeinsame Triebwelle von einer Antriebseinheit 16 antreibbar. Zusätzlich zu den Verbrauchern 2 und 4 sind zwei weitere Verbraucher 18 und 20 jeweils in Form eines Hydrozylinders vorgesehen. Die Verbraucher 2, 4, 18 und 20 sind über einen Ventilblock 21 mit den Versorgungseinheiten 12, 14 verbunden. 1 shows a hydraulic arrangement 1 for an excavator. This has a first consumer 2 in the form of a hydraulic machine for a slewing gear of the excavator and a second consumer 4 , the two hydraulic cylinders for a boom of the Excavator has. For energy recovery are both consumers 2 . 4 fluidly with a hydraulic machine 6 connected via a gearbox 8th mechanically with a flywheel 10 is coupled. About the hydraulic machine 6 One is the flywheel 10 drivable and on the other hand, the flywheel 10 the hydraulic machine 6 power to recover recovered energy for the second consumer 4 to use again. For pressure medium supply of the consumer 2 and 4 are two supply units 12 and 14 provided, which are designed as pivotable hydraulic pumps. These are via a common drive shaft of a drive unit 16 drivable. In addition to the consumers 2 and 4 are two more consumers 18 and 20 each provided in the form of a hydraulic cylinder. The consumers 2 . 4 . 18 and 20 are over a valve block 21 with the supply units 12 . 14 connected.

Der erste Verbraucher 2 wird vorzugsweise in einem offenen hydraulischen Kreis eingesetzt. Die Hydromaschine 22 des Verbrauchers 2 hat eine erste Druckseite 24 und eine zweite Druckseite 26. Diese sind über den Ventilblock 21 wechselweise entweder mit einer der Versorgungseinheiten 12, 14 oder beiden Versorgungseinheiten 12, 14 oder einem Tank 28 verbindbar. Über ein erstes Druckbegrenzungsventil 30 ist die erste Druckseite 24 mit der zweiten Druckseite 26 verbindbar. Über ein weiteres zweites Druckbegrenzungsventil 32 ist dann die zweite Druckseite 26 mit der ersten Druckseite 24 verbindbar. Zur Drehzahlmessung der Hydromaschine 22 ist ein Drehzahlsensor 34 vorgesehen, mit dem auch die Drehrichtung erfassbar ist. Zusätzlich ist mit dem Ventilblock 21 die erste Druckseite 24 über ein sich hin zur Druckseite 24 öffnenden Rückschlagventil 36 und die zweite Druckseite 26 mit einem sich hin zur Druckseite 26 öffnenden Rückschlagventil 38 verbunden. Beim Abbremsen des ersten Verbrauchers 2 und somit des Drehwerks wird Druckmittel von der ersten Druckseite über ein erstes Rückschlagventil 40 oder von der zweiten Druckseite 26 über ein zweites Rückschlagventil 42 abgegriffen. Ein jeweiliges Rückschlagventil 40 und 42 öffnet hierbei in Druckmittelströmungsrichtung hin zur Hydromaschine 6. Stromabwärts der Rückschlagventile 40 und 42 ist ein gemeinsames Drosselventil 44 vorgesehen, mit dem ein Strömungsquerschnitt im Strömungspfad zwischen den Rückschlagventilen 40 und 42 und der Hydromaschine 6 stetig einstellbar ist. The first consumer 2 is preferably used in an open hydraulic circuit. The hydraulic machine 22 of the consumer 2 has a first print page 24 and a second pressure side 26 , These are above the valve block 21 alternately either with one of the supply units 12 . 14 or both supply units 12 . 14 or a tank 28 connectable. Via a first pressure relief valve 30 is the first printed page 24 with the second pressure side 26 connectable. About another second pressure relief valve 32 is then the second print page 26 with the first print page 24 connectable. For speed measurement of the hydraulic machine 22 is a speed sensor 34 provided with the direction of rotation is detected. In addition, with the valve block 21 the first print page 24 over to the pressure side 24 opening check valve 36 and the second print page 26 with one going to the print side 26 opening check valve 38 connected. When braking the first consumer 2 and thus the slewing pressure medium from the first pressure side via a first check valve 40 or from the second print side 26 via a second check valve 42 tapped. A respective check valve 40 and 42 opens here in the pressure fluid flow direction to the hydraulic machine 6 , Downstream of the check valves 40 and 42 is a common throttle valve 44 provided with a flow cross-section in the flow path between the check valves 40 and 42 and the hydraulic machine 6 is continuously adjustable.

Das Drosselventil 44 hat einen Eingangsanschluss E, an den die Rückschlagventile 40 und 42 angeschlossen sind und einen Ausgangsanschluss A, der eingangsseitig mit der Hydromaschine 6 verbunden ist. Ein eingangsseitiger Druck des Drosselventils 44 wird von einem Drucksensor 46 gemessen. Ein Ventilschieber des Drosselventils 44 ist in Richtung von Schließstellungen über eine Federkraft einer Ventilfeder und entgegengesetzt in Richtung von Öffnungsstellungen von einem Aktuator mit einer Betätigungskraft beaufschlagbar. Der Aktuator wird von einer Electronic Control Unit (ECU) 48 angesteuert.The throttle valve 44 has an input port E to which the check valves 40 and 42 are connected and an output terminal A, the input side with the hydraulic machine 6 connected is. An input-side pressure of the throttle valve 44 is from a pressure sensor 46 measured. A valve spool of the throttle valve 44 is acted upon in the direction of closed positions via a spring force of a valve spring and opposite in the direction of opening positions of an actuator with an actuating force. The actuator is powered by an Electronic Control Unit (ECU) 48 driven.

Der zweite Verbraucher 4 hat einen ersten Hydrozylinder 50 und einen zweiten Hydrozylinder 52. Diese sind fluidisch parallel zueinander angeordnet. Ein jeweiliger Hydrozylinder 50, 52, weist einen Kolben 54 auf, die jeweils einen Zylinderraum 56 von einem von einer Kolbenstange 58 durchsetzten Ringraum 60 trennen. Die Zylinderräume 56 sind mit den Ringräumen 60 über ein Verbindungsventil 62 verbindbar. Dieses ist entsprechend dem Drosselventil 44 ausgestaltet und hat einen Eingangsanschluss E, der mit den Zylinderräumen 56 verbunden ist, und einen Ausgangsanschluss A, der mit den Ringräumen 60 verbunden ist. Das Verbindungsventil 62 ist an einen Druckmittelströmungspfad 64 zwischen den Zylinderräumen 56 und der Hydromaschine 6 über ein sich hin zum Verbindungsventil 62 sich öffnendes Rückschlagventil 66 angeschlossen. Über das Verbindungsventil 62 kann insbesondere beim Absenken des Auslegers und somit bei einer Verkleinerung der Zylinderräume 56 diese gedrosselt mit dem Ringräumen 60 oder bei Bedarf auch ungedrosselt verbunden werden, wobei bei einer Drosselung ein Druck in den Zylinderräumen 56 steigt. Somit ist das Verbindungsventil 62 vorzugsweise beim Senken des Auslegers immer geöffnet. Ein Druck in den Zylinderräumen 56 ist über einen Drucksensor 68 messbar. Des Weiteren sind die Zylinderräume 56 über eine Verbindungsleitung 73 und die Ringräume 60 über eine Verbindungsleitung 75 mit dem Ventilblock 21 verbunden.The second consumer 4 has a first hydraulic cylinder 50 and a second hydraulic cylinder 52 , These are arranged fluidically parallel to each other. A respective hydraulic cylinder 50 . 52 , has a piston 54 on, each one cylinder space 56 from one of a piston rod 58 interspersed annulus 60 separate. The cylinder chambers 56 are with the annuli 60 via a connecting valve 62 connectable. This is according to the throttle valve 44 designed and has an input terminal E, with the cylinder chambers 56 is connected, and an output terminal A, which is connected to the annular spaces 60 connected is. The connection valve 62 is at a pressure medium flow path 64 between the cylinder chambers 56 and the hydraulic machine 6 over to the connection valve 62 opening check valve 66 connected. About the connection valve 62 especially when lowering the boom and thus at a reduction of the cylinder spaces 56 this throttled with the annuli 60 or, if necessary, also be connected unthrottled, with a throttling pressure in the cylinder chambers 56 increases. Thus, the connection valve 62 preferably always open when lowering the boom. A pressure in the cylinder chambers 56 is via a pressure sensor 68 measurable. Furthermore, the cylinder chambers 56 over a connecting line 73 and the annuli 60 over a connecting line 75 with the valve block 21 connected.

Im Druckmittelströmungspfad 64 ist ein Drosselventil 70 angeordnet, das entsprechend dem Drosselventil 44 ausgestaltet ist. Dieses hat einen Eingangsanschluss E, der mit den Zylinderräumen 56 verbunden ist und einen Ausgangsanschluss A, der mit der Hydromaschine 6 verbunden ist. Zwischen dem Drosselventil 70 und den Zylinderräumen 56 zweigt das Verbindungsventil 62 ab. Sowohl das Verbindungsventil 62 als auch das Drosselventil 70 sind ebenfalls über die ECU 48 steuerbar. Ein Druck ausgangsseitig des Drosselventils 70 ist über einen Drucksensor 72 erfassbar. Die Ausgangsseiten A der Drosselventil 44 und 70 sind miteinander verbunden und an einen Arbeitsanschluss X der Hydromaschine 6 angeschlossen. In the pressure medium flow path 64 is a throttle valve 70 arranged according to the throttle valve 44 is designed. This has an input port E, with the cylinder chambers 56 is connected and an output terminal A, which is connected to the hydraulic machine 6 connected is. Between the throttle valve 70 and the cylinder chambers 56 branches the connecting valve 62 from. Both the connection valve 62 as well as the throttle valve 70 are also via the ECU 48 controllable. A pressure on the output side of the throttle valve 70 is via a pressure sensor 72 detectable. The output sides A of the throttle valve 44 and 70 are connected to each other and to a working port X of the hydraulic machine 6 connected.

Die Hydromaschine 6 hat neben dem Arbeitsanschluss X einen Tankanschluss T, der mit dem Tank 28 verbunden ist. Die Hydromaschine 6 ist als Hydropumpe und Hydromotor einsetzbar. Sie ist durchschwenkbar, womit ein Fördervolumen im Pumpenbetrieb und ein Schluckvolumen im Motorbetrieb einstellbar sind. Der Arbeitsanschluss X der Hydromaschine 6 ist des Weiteren an den Tank 28 über ein Rückschlagventil 77 angeschlossen, das in Druckmittelströmungsrichtung weg vom Tank 28 öffnet.The hydraulic machine 6 has next to the working port X a tank connection T, with the tank 28 connected is. The hydraulic machine 6 can be used as a hydraulic pump and hydraulic motor. It can be swiveled, whereby a delivery volume in pump operation and a displacement in engine operation are adjustable. The working connection X of the hydraulic machine 6 is further to the tank 28 about one check valve 77 connected in the fluid flow direction away from the tank 28 opens.

Die Verstellung der Versorgungseinheiten 12, 14 und der Hydromaschine 6 erfolgt über die ECU 48. Der Ventilblock 21 ist ebenfalls über die ECU 48 steuerbar. Des Weiteren sind die Sensoren 46, 68 und 72 mit der ECU 48 verbunden. Zusätzlich ist ein Drehzahlsensor 74 für die Hydromaschine 6 und ein Drehzahlsensor 76 für die Versorgungseinheiten 12, 14 vorgesehen. Außerdem ist der Hydromaschine 6 und den Versorgungseinheiten 12, 14 jeweils ein Schwenkwinkelsensor 78, 80, beziehungsweise 82 zugeordnet. Die Sensoren 74 bis 82 sind ebenfalls mit der ECU 48 verbunden. Zum Steuern der Verbraucher 2, 4, 18 und 20 sind Betätigungselemente 84 in Form von Joysticks vorgesehen, die mit der ECU 48 verbunden sind.The adjustment of the supply units 12 . 14 and the hydraulic machine 6 via the ECU 48 , The valve block 21 is also via the ECU 48 controllable. Furthermore, the sensors 46 . 68 and 72 with the ECU 48 connected. In addition, there is a speed sensor 74 for the hydraulic machine 6 and a speed sensor 76 for the supply units 12 . 14 intended. In addition, the hydraulic machine 6 and the supply units 12 . 14 each a swivel angle sensor 78 . 80 , respectively 82 assigned. The sensors 74 to 82 are also with the ECU 48 connected. To control the consumer 2 . 4 . 18 and 20 are actuators 84 in the form of joysticks provided with the ECU 48 are connected.

Beim Abbremsen des Drehwerks, also des ersten Verbrauchers 2, wird das Drosselventil 44 geöffnet. Die Hydromaschine 6 wird dann als Hydromotor angetrieben. Der Schwenkwinkel der Hydromaschine 6 wird dabei derart eingestellt, dass der gesamte Volumenstrom vom ersten Verbraucher 2 und eventuell auch vom Ausleger, also dem zweiten Verbraucher 4, aufgenommen werden kann. Eine Bremsstärke wird durch einen Gegendruck bestimmt. Die Hydromaschine 6 wiederum treibt dann über das Getriebe 8 das Schwungrad 10 an. Damit beim Absenken des Auslegers Druckmittel vom zweiten Verbraucher 4 zur Hydromaschine 6 fließen kann ist das Drosselventil 70 hierbei ebenfalls geöffnet. Ein Öffnungsquerschnitt der Drosselventile 44 und 70 ist dabei so gewählt, dass die Druckniveaus der Verbraucher 2 und 4 ausgangsseitig der Drosselventile 44 und 70 angeglichen werden. Der Drucksensor 68 zusammen mit einer Auslenkung zumindest eines der Betätigungselemente 84 (Drosselsteuerung) gibt an, wie schnell der Ausleger des zweiten Verbrauchers 4 abgesenkt werden soll. Entsprechend wird die Hydromaschine 6 eingestellt. When braking the slewing gear, so the first consumer 2 , the throttle valve 44 open. The hydraulic machine 6 is then driven as a hydraulic motor. The swivel angle of the hydraulic machine 6 is adjusted such that the entire volume flow from the first consumer 2 and possibly also from the boom, so the second consumer 4 , can be recorded. A braking force is determined by a back pressure. The hydraulic machine 6 then again drives over the gearbox 8th the flywheel 10 at. Thus, when lowering the boom pressure fluid from the second consumer 4 to the hydraulic machine 6 can flow is the throttle valve 70 also open here. An opening cross-section of the throttle valves 44 and 70 is chosen so that the pressure levels of consumers 2 and 4 on the output side of the throttle valves 44 and 70 be aligned. The pressure sensor 68 together with a deflection of at least one of the actuators 84 (Throttle control) indicates how fast the boom of the second consumer 4 should be lowered. Accordingly, the hydraulic machine 6 set.

Zur Zurückspeisung von Druckmittel in die Zylinderräume 56 des Verbrauchers 4 fördert die Hydromaschine 6 als Hydropumpe über das geöffnete Ventil 70 Druckmittel vom Tank 28. Eine Ausfahrgeschwindigkeit des Auslegers wird bestimmt durch die Drehzahl und den Schwenkwinkel der Hydromaschine 6, wenn das Ventil 70 voll geöffnet ist. For feeding back pressure medium into the cylinder chambers 56 of the consumer 4 promotes the hydraulic machine 6 as a hydraulic pump via the open valve 70 Pressure fluid from the tank 28 , An extension speed of the boom is determined by the speed and the swivel angle of the hydraulic machine 6 when the valve 70 is fully open.

Gemäß 2 ist im Unterschied zu 1 zusätzlich eine Hydromaschine in Form eines Hydromotors 86 vorgesehen. Das Drosselventil 44 ist dann ausgangsseitig nicht mehr mit der Hydromaschine 6, sondern mit dem Hydromotor 86 über eine Anschlussleitung 88 verbunden. Der in seinem Schluckvolumen verstellbare Hydromotor 86 hat einen Eingangsanschluss E, der mit der Anschlussleitung 88 verbunden ist, und einen Ausgangsanschluss A, der mit einer Ausgangsleitung 90 verbunden ist. Die Ausgangsleitung 90 mündet zwischen den Rückschlagventilen 36 und 38, um Druckmittel zur einen Niederdruck aufweisenden Druckseite 24 beziehungsweise 26 einzuspeisen. Der Hydromotor 86 ist über einen Durchtrieb 92 an die Hydromaschine 6 angeschlossen. Des Weiteren ist die Anschlussleitung 88 über ein Rückschlagventil 93 an den Tank 28 angeschlossen, wobei das Rückschlagventil in Strömungsrichtung weg vom Tank 28 öffnet.According to 2 is different from 1 In addition, a hydraulic machine in the form of a hydraulic motor 86 intended. The throttle valve 44 is then no longer on the output side with the hydraulic machine 6 but with the hydraulic motor 86 via a connecting cable 88 connected. The adjustable in its displacement hydraulic motor 86 has an input terminal E, which is connected to the connecting line 88 and an output terminal A connected to an output line 90 connected is. The output line 90 opens between the check valves 36 and 38 to pressure medium for low-pressure side pressure 24 respectively 26 feed. The hydraulic motor 86 is about a through drive 92 to the hydraulic machine 6 connected. Furthermore, the connection cable 88 via a check valve 93 to the tank 28 connected, with the check valve in the flow direction away from the tank 28 opens.

Der Hydromotor 86 ist nun insbesondere beim Abbremsen des Drehwerks antreibbar. Die Hydromaschine 6 dagegen wird vom Ausleger angetrieben und kann diesen ausfahren. Durch die Anordnung des Hydromotors 86 kann bei gleichzeitiger Rückgewinnung der Energie aus dem Drehwerk und aus dem Ausleger dies ohne Drosselung durch die Drosselventile 44, 74 erfolgen. Hierbei ist denkbar, dass das Drosselventil 44 und/oder das Drosselventil 70 eingespart wird/ werden.The hydraulic motor 86 is now drivable especially when braking the slewing gear. The hydraulic machine 6 In contrast, it is driven by the boom and can extend it. By the arrangement of the hydraulic motor 86 can with simultaneous recovery of energy from the slewing and from the boom this without throttling by the throttle valves 44 . 74 respectively. It is conceivable that the throttle valve 44 and / or the throttle valve 70 is saved / become.

Gemäß 3a ist im Unterschied zur 2 zur Rückgewinnung von Energie des ersten Verbrauchers ein Hydromotor 94 vorgesehen, der als Konstantmotor ausgestaltet ist. Des Weiteren ist zwischen dem Hydromotor 94 und dem Drosselventil 44 ein Drucksensor 96 vorgesehen.According to 3a is different from 2 for the recovery of energy of the first consumer a hydraulic motor 94 provided, which is designed as a constant motor. Furthermore, between the hydraulic motor 94 and the throttle valve 44 a pressure sensor 96 intended.

Die Druckbegrenzungsventile 30 und 32 sind ausgangsseitig zwischen den Rückschlagventilen 36 und 38 über eine Verbindungsleitung 98 angeschlossen. Des Weiteren ist eine Speisepumpe 100 vorgesehen, die Druckmittel vom Tank 28 in die Ausgangsleitung 90 fördern kann. Ausgangsseitig der Speisepumpe 100 ist diese über ein Rückschlagventil 102 mit dem Tank 28 verbunden, wobei das Rückschlagventil in Druckmittelströmungsrichtung weg vom Tank 28 schließt. The pressure relief valves 30 and 32 are on the output side between the check valves 36 and 38 over a connecting line 98 connected. Furthermore, a feed pump 100 provided, the pressure fluid from the tank 28 in the output line 90 can promote. On the output side of the feed pump 100 this is via a check valve 102 with the tank 28 connected, wherein the check valve in the pressure fluid flow direction away from the tank 28 closes.

Gemäß 3b ist im Unterschied zu 3a der Hydromotor 94 durch einen verschwenkbaren Hydromotor 104 ersetzt. According to 3b is different from 3a the hydraulic motor 94 by a swiveling hydraulic motor 104 replaced.

In 4 sind die Hydromaschine 6 und der Hydromotor 104 mechanisch parallel angeordnet. Hierzu ist das Getriebe 8 entsprechend ausgestaltet. Dagegen sind in den Ausführungsformen der 2 bis 3b die Maschinen zur Rückgewinnung der Energie mechanisch in Reihe angeordnet.In 4 are the hydraulic machine 6 and the hydraulic motor 104 arranged mechanically parallel. This is the gearbox 8th designed accordingly. In contrast, in the embodiments of the 2 to 3b the machines for energy recovery are arranged mechanically in series.

Gemäß 5 ist schematisch das Schwungrad 10 dargestellt, das über das Getriebe 8 mit der Hydromaschine 6 und dem Hydromotor 94 beziehungsweise 104 verbunden ist. Zwischen dem ersten Verbraucher 2 und der Hydromaschine 94 beziehungsweise 104 ist ein erster Ventilblock 106 angeordnet und zwischen dem zweiten Verbraucher 4 und der Hydromaschine 6 ist ein zweiter Ventilblock 108 angeordnet.According to 5 is schematically the flywheel 10 shown that over the gearbox 8th with the hydraulic machine 6 and the hydraulic motor 94 respectively 104 connected is. Between the first consumer 2 and the hydraulic machine 94 respectively 104 is a first valve block 106 arranged and between the second consumer 4 and the hydraulic machine 6 is a second valve block 108 arranged.

Offenbart ist eine hydraulische Anordnung mit einer ersten Hydromaschine für ein Drehwerk eines Baggers und einer zweiten Hydromaschine für einen Ausleger des Baggers. Beim Abbremsen des Drehwerks und beim Absenken des Auslegers ist über entsprechende Mittel ein Schwungrad zur Zurückgewinnung der Energie antreibbar. Die Anordnung ist dabei derart ausgestaltet, dass die im Schwungrad gespeicherte Energie für den Ausleger und nicht für das Drehwerk einsetzbar ist. Disclosed is a hydraulic arrangement with a first hydraulic machine for a slewing gear of an excavator and a second hydraulic machine for a boom of the excavator. When braking the slewing and the lowering of the boom a flywheel for recovering the energy is driven by appropriate means. The arrangement is designed such that the stored energy in the flywheel for the boom and not for the slewing is used.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Anordnung arrangement
22
erster Verbraucher first consumer
44
zweite Verbraucher second consumer
66
Hydromaschine hydromachine
88th
Getriebe transmission
1010
Schwungrad flywheel
1212
Versorgungseinheit supply unit
1414
Versorgungseinheit supply unit
1616
Antriebseinheit drive unit
1818
Verbraucher consumer
2020
Verbraucher consumer
2121
Ventilblock manifold
2222
Hydromaschine hydromachine
2424
erste Druckseite first print page
2626
zweite Druckseite second print side
2828
Tank tank
3030
Druckbegrenzungsventil Pressure relief valve
3232
Druckbegrenzungsventil Pressure relief valve
3434
Drehzahlsensor Speed sensor
3636
Rückschlagventil check valve
3838
Rückschlagventil check valve
4040
Rückschlagventil check valve
4242
Rückschlagventil check valve
4444
Drosselventil throttle valve
4646
Drucksensor pressure sensor
4848
Electronic Control Unit Electronic Control Unit
5050
erster Hydrozylinder first hydraulic cylinder
5252
zweiter Hydrozylinder second hydraulic cylinder
5454
Kolben piston
5656
Zylinderraum cylinder space
5858
Kolbenstange piston rod
6060
Ringraum annulus
6262
Verbindungsventil connecting valve
6464
Druckmittelströmungspfad Pressure fluid flow path
6666
Rückschlagventil check valve
6868
Drucksensor pressure sensor
7070
Drosselventil throttle valve
7272
Drucksensor pressure sensor
7373
Verbindungsleitung connecting line
7474
Drehzahlsensor Speed sensor
7575
Verbindungsleitung connecting line
7676
Drehzahlsensor Speed sensor
7777
Rückschlagventil check valve
7878
Schwenkwinkelsensor Swing angle sensor
8080
Schwenkwinkelsensor Swing angle sensor
8282
Schwenkwinkelsensor Swing angle sensor
8484
Betätigungselemente actuators
8686
Hydromotor hydraulic motor
8888
Anschlussleitung connecting cable
9090
Ausgangsleitung output line
9292
Durchtrieb drive-through
9393
Rückschlagventil check valve
9494
Hydromotor hydraulic motor
9696
Drucksensor pressure sensor
9898
Verbindungsleitung connecting line
100100
Speisepumpe feed pump
102102
Rückschlagventil check valve
104104
Hydromotor hydraulic motor
106106
erster Ventilblock first valve block
108108
zweiter Ventilblock second valve block
Ee
Eingangsanschluss input port
AA
Ausgangsanschluss output port
XX
Arbeitsanschluss working port
TT
Tankanschluss tank connection

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • SU 1382920 A1 [0002] SU 1382920 A1 [0002]
  • RU 2237135 C1 [0003] RU 2237135 C1 [0003]

Claims (14)

Hydraulische Anordnung für eine Arbeitsmaschine mit einem ersten hydraulischen Verbraucher (2) und einem zweiten hydraulischen Verbraucher (4), wobei ein Schwungrad (10) vorgesehen ist, mit dem zurückgewonnene Energie zumindest des ersten Verbrauchers (2) speicherbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung derart ausgestaltet ist, dass die zurückgewonnene Energie für den zumindest einen zweiten Verbraucher (4) und nicht für den ersten Verbraucher (2) einsetzbar ist.Hydraulic arrangement for a working machine with a first hydraulic consumer ( 2 ) and a second hydraulic consumer ( 4 ), whereby one flywheel ( 10 ) is provided, with the recovered energy of at least the first consumer ( 2 ) is storable, characterized in that the arrangement is designed such that the recovered energy for the at least one second consumer ( 4 ) and not for the first consumer ( 2 ) can be used. Anordnung nach Anspruch 1, wobei der erste Verbraucher (2) eine Hydromaschine (22) für ein Drehwerk eines Baggers ist. Arrangement according to claim 1, wherein the first consumer ( 2 ) a hydraulic machine ( 22 ) is for a slewing gear of an excavator. Anordnung nach Anspruch 2, wobei die Energie des Drehwerks beim Abbremsen zurückgewinnbar ist.Arrangement according to claim 2, wherein the energy of the slewing gear during braking is recoverable. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der zweite Verbraucher (4) ein Hydrozylinder (50) für einen Ausleger des Baggers ist.Arrangement according to one of claims 1 to 3, wherein the second consumer ( 4 ) a hydraulic cylinder ( 50 ) is for a boom of the excavator. Anordnung nach Anspruch 4, wobei die zurückgewonnene Energie zum Heben des Auslegers eingesetzt ist.Arrangement according to claim 4, wherein the recovered energy is used for lifting the boom. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Hydromaschine (6) mit dem Schwungrad (10) verbunden ist, die als Hydromotor und als Hydropumpe einsetzbar ist und zur Zurückgewinnung und Wiederverwendung der Energie verwendet ist.Arrangement according to one of the preceding claims, wherein a hydraulic machine ( 6 ) with the flywheel ( 10 ), which is used as a hydraulic motor and as a hydraulic pump and is used for the recovery and reuse of energy. Anordnung nach Anspruch 6, wobei die Hydromaschine (6) verschwenkbar ist. Arrangement according to claim 6, wherein the hydraulic machine ( 6 ) is pivotable. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Verbraucher (2) und der zweite Verbraucher (4) derart mit dem Schwungrad (10) in Wirkverbindung stehen, dass die Energie gleichzeitig von dem ersten Verbraucher (2) und dem zweiten Verbraucher (4) zurückgewinnbar ist.Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the first consumer ( 2 ) and the second consumer ( 4 ) in such a way with the flywheel ( 10 ) are in operative connection, that the energy from the first consumer ( 2 ) and the second consumer ( 4 ) is recoverable. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Hydromaschine (6) insbesondere ausschließlich vom zweiten Verbraucher (4) antreibbar ist und dieser von der Hydromaschine (6) antreibbar ist, und wobei eine zweite Hydromaschine (86) mit dem Schwungrad (10) verbunden ist, die insbesondere ausschließlich vom ersten Verbraucher (2) antreibbar ist, oder wobei beide Verbraucher (2, 4) fluidisch mit der Hydromaschine (6) verbunden sind und diese von diesen antreibbar ist.Arrangement according to one of claims 6 to 8, wherein the hydraulic machine ( 6 ), in particular exclusively by the second consumer ( 4 ) is drivable and this of the hydraulic machine ( 6 ), and wherein a second hydraulic machine ( 86 ) with the flywheel ( 10 ), in particular exclusively from the first consumer ( 2 ), or where both consumers ( 2 . 4 ) fluidly with the hydraulic machine ( 6 ) Are connected and this is driven by them. Anordnung nach Anspruch 9, wobei fluidisch gesehen zwischen dem ersten Verbraucher (2) und der Hydromaschine (6) ein Drosselventil (44) angeordnet ist und/oder wobei fluidisch gesehen zwischen dem zweiten Verbraucher (4) und der Hydromaschine (6) ein Drosselventil angeordnet ist, oder wobei fluidisch gesehen zwischen dem ersten Verbraucher (2) und der zweiten Hydromaschine (86) ein Drosselventil (44) angeordnet ist und/oder wobei fluidisch gesehen zwischen dem zweiten Verbraucher (4) und der Hydromaschine (6) ein Drosselventil (70) angeordnet ist.Arrangement according to claim 9, wherein seen fluidically between the first consumer ( 2 ) and the hydraulic machine ( 6 ) a throttle valve ( 44 ) is arranged and / or fluidly seen between the second consumer ( 4 ) and the hydraulic machine ( 6 ) is arranged a throttle valve, or being fluidly seen between the first consumer ( 2 ) and the second hydraulic machine ( 86 ) a throttle valve ( 44 ) is arranged and / or fluidly seen between the second consumer ( 4 ) and the hydraulic machine ( 6 ) a throttle valve ( 70 ) is arranged. Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei der Hydrozylinder (50) ein Differentialzylinder mit einem Kolben (54) ist, der einen Zylinderraum (56) von einem Ringraum (60) trennt, wobei die Räume über ein Verbindungsventil (62) verbindbar sind.Arrangement according to one of claims 4 to 10, wherein the hydraulic cylinder ( 50 ) a differential cylinder with a piston ( 54 ), which is a cylinder space ( 56 ) of an annulus ( 60 ), the rooms being connected via a connecting valve ( 62 ) are connectable. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zur Druckmittelversorgung der Verbraucher (2, 4) zumindest eine Versorgungseinheit in Form einer Hydromaschine (12) vorgesehen ist, wobei bei einer Zurückführung der Energie zum zweiten Verbraucher (4) eine Leistungsabgabe der zumindest einen Versorgungseinheit (12) in Abhängigkeit der zurückgeführten Energie reduziert ist. Arrangement according to one of the preceding claims, wherein the pressure medium supply to the consumer ( 2 . 4 ) at least one supply unit in the form of a hydraulic machine ( 12 ), wherein when the energy is returned to the second consumer ( 4 ) a power output of the at least one supply unit ( 12 ) is reduced as a function of the recirculated energy. Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, wobei das Schwungrad (10) vom Drehwerk (2) und vom Ausleger (4) zur Energierückgewinnung über die gemeinsame Hydromaschine (6) oder jeweils über eine Hydromaschine (6, 86) antreibbar ist, wobei das Drehwerk (2) und der Ausleger (4) jeweils über das ihnen zugeordnete proportional verstellbare Drosselventil (44, 70) mit der gemeinsamen Hydromaschine (6) oder ihrer jeweiligen Hydromaschine (6, 86) verbunden sind, und wobei die mit dem Ausleger verbundene Hydromaschine (6) verschwenkbar ist und als Hydromotor und als Hydropumpe einsetzbar ist, und wobei die zumindest eine Versorgungseinheit eine Hydropumpe (12) ist, die als Hauptdruckquelle für das Drehwerk (2) und den Ausleger (4) vorgesehen ist und die über einen Ventilblock (21) und/oder über Ventile mit dem Drehwerk (2) und dem Ausleger (4) verbunden ist, wobei die Anordnung derart ausgestaltet ist, dass die zurückgewonnene Energie zum Antreiben des Auslegers (4) und nicht zum Antreiben des Drehwerks (2) wiederverwendet ist. Arrangement according to claim 10 or 11, wherein the flywheel ( 10 ) of the slewing gear ( 2 ) and from the boom ( 4 ) for energy recovery via the common hydraulic machine ( 6 ) or in each case via a hydraulic machine ( 6 . 86 ) is drivable, the slewing ( 2 ) and the boom ( 4 ) in each case via the proportionally adjustable throttle valve ( 44 . 70 ) with the common hydraulic machine ( 6 ) or their respective hydraulic machine ( 6 . 86 ) and wherein the hydromachine connected to the boom ( 6 ) is pivotable and can be used as a hydraulic motor and as a hydraulic pump, and wherein the at least one supply unit is a hydraulic pump ( 12 ), which is the main source of pressure for the slewing gear ( 2 ) and the boom ( 4 ) is provided and via a valve block ( 21 ) and / or via valves with the slewing gear ( 2 ) and the boom ( 4 ), the arrangement being such that the recovered energy for driving the cantilever ( 4 ) and not for driving the slewing gear ( 2 ) is reused. Verfahren zur Energierückgewinnung bei einer hydraulischen Anordnung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei beim Abbremsen des Drehwerks (2) und/oder beim Absenken des Auslegers (4) Druckmittel im Wesentlichen ungedrosselt von einem oder von beiden Verbrauchern (2, 4) zur als Hydromotor (6) eingesetzten Hydromaschine fließt, und/oder wobei bei einer Wiederverwendung der Energie Druckmittel im Wesentlichen ungedrosselt von der als Hydropumpe eingesetzten Hydromaschine (6) in den Hydrozylinder (50) des Auslegers (4) fließt, wobei eine Geschwindigkeit des Auslegers (4) durch eine Drehzahl und/oder einen Schwenkwinkel der Hydromaschine (6) bestimmbar ist.Method for energy recovery in a hydraulic arrangement according to one of the preceding claims, wherein during braking of the slewing gear ( 2 ) and / or lowering the boom ( 4 ) Pressure means substantially unthrottled by one or both consumers ( 2 . 4 ) for use as a hydraulic motor ( 6 Hydraulic machine used, and / or wherein at a reuse of energy pressure fluid substantially unthrottled from the hydraulic machine used as a hydraulic pump ( 6 ) in the hydraulic cylinder ( 50 ) of the jib ( 4 ) flows, with a speed of the boom ( 4 ) by a rotational speed and / or a swivel angle of the hydraulic machine ( 6 ) is determinable.
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GB1521845.6A GB2533224B (en) 2014-12-11 2015-12-11 A hydraulic arrangement for a work machine and a process for a hydraulic arrangement

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022206501A1 (en) 2022-06-28 2023-12-28 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Hydraulic drive and method for regenerative lowering of an element of a work machine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1382920A1 (en) 1986-08-12 1988-03-23 Специальное Конструкторско-Технологическое Бюро По Землеройным Машинам "Земмаш" Воронежского Производственного Объединения По Выпуску Экскаваторов Им.Коминтерна Hydraulic drive of power shovel with energy recuperation
RU2237135C1 (en) 2002-12-09 2004-09-27 Открытое акционерное общество "Ижорские заводы" Hydraulic drive for single-bucket excavator

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