DE19514985A1 - Einrichtung zur Kurzzeit-Energiespeicherung beim Betrieb von hydraulischen Arbeitsgeräten und hydraulisches Leistungsaggregat hierzu - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kurzzeit-Energiespeicherung beim Betrieb von hydraulischen Arbeitsgeräten und ein hierzu besonders geeignetes hydraulisches Leistungsaggregat. Davon betroffen sind ganz allgemein von einem hydraulischen Leistungsaggregat mit hydraulischer Leistung versorgte hydraulische Arbeitsgeräte, wie z. B. Hydraulikhämmer oder hydraulische Rammvibratoren, die bezüglich ihrer Leistungsaufnahme und/oder Leistungsabgabe steuerbar sind. Die Steuerbarkeit der Leistungsaufnahme bzw. Leistungsabgabe der Arbeitsgeräte geschieht einesteils derart, daß mit der Abschaltung der Arbeitsbewegung, bzw. der Leistungsabgabe auch gleichzeitig jegliche andere Bewegungserzeugung des Arbeitsgerätes und damit auch jegliche Leistungsaufnahme eingestellt wird, wie dies z. B. beim Abschalten eines Hydraulikhammers der Fall ist, und anderenteils derart, daß lediglich die Leistungsabgabe vermindert oder ganz eingestellt wird, während die Leistungsaufnahme wenigstens in einem gewissen Umfange erhalten bleibt und dabei zur Abdeckung einer ständig notwendigerweise abzuführenden Verlustleistung herangezogen oder zum kurzzeitigen Auffüllen eines Energiespeichers verwendet wird. Letztere Betriebsweise ist z. B. bei einem Rammvibrator mit verstellbarem Fliehmoment M_F möglich.

Bei einer kurzzeitigen Verminderung der ansonsten bei anderer Arbeitsweise von dem Arbeitsgerät durchschnittlich und kontinuierlich abgebbaren Arbeitsleistung oder gar bei kurzzeitiger Abschaltung der Leistungsabgabe des Arbeitsgerätes entsteht bezüglich des Leistungsangebotes des Leistungsaggregates ein hier als Intervall-Leistungsüberschuß bezeichneter Leistungsüberschuß. Der Intervall- Leistungsüberschuß ist die Differenz zwischen der vom Leistungsaggregat durchschnittlich oder maximal abgebbaren Leistung und der vom Arbeitsgerät tatsächlich kurzzeitig minimal aufgenommenen Leistung. Es ist sinnvoll, diesen Intervall-Leistungsüberschuß am Leistungsaggregat selbst abzubauen oder den Intervall-Leistungsüberschuß anderweitig sinnvoll zu verwenden, z. B. zwischenzuspeichern.

Unter Leistungsaggregat wird hier ein Aggregat verstanden, in welchem eine in einem Verbrennungsmotor oder in einem Elektromotor primär umgesetzte Leistung sekundär in eine mit Fluidmedien übertragbare Leistung, bevorzugt in eine hydraulische Leistung, gewandelt wird, die über Leitungen an das Arbeitsgerät übertragen wird. Bei den hydraulischen Arbeitsgeräten soll es sich vor allem um mobile Arbeitsgeräte handeln, wie sie z. B. im Bauwesen verwendet werden, wobei jedoch die Anwendung auf stationäre Arbeitsgeräte nicht ausgeschlossen sein soll. Der Sinn der Energiespeicherung besteht darin, daß von dem Arbeitsgerät kurzzeitig eine höhere Leistung abgegeben werden kann, als wie sie der maximal abgebbaren hydraulischen Leistung des Leistungsaggregates, bzw. der Wellenleistung des Motors entspricht.

Die vorliegende Erfindung befaßt sich speziell mit der Zwischenspeicherung von Intervall-Leistungsüberschüssen. Zur Kennzeichnung des Standes der Technik bei solchen Arbeitsgeräten, bei welchen die vom Arbeitsgerät abgebbare Arbeitsleistung zuvor durch von im Arbeitsgerät vorhandenen rotierenden Bauteilen geleitet worden sein muß, werden die bezüglich ihres Fliehmomentes M_F zwischen einem Wert M_{F, min} und einem Wert M_{F, max} verstellbaren Rahmmvibratoren benannt und näher erläutert. Das Fliehmoment M_F (mit der Dimension kgm) ist z. B. definiert durch die mit ihm bei Vorhandensein der Kreisfrequenz ω erzielbare Fliehkraft F_F, mit F_F = M_{F *} ω².

Die bezüglich ihres Fliehmomentes M_F steuerbaren Vibratoren können zusammen mit dem Leistungsaggregat, welches an den Vibrator eine bestimmte maximale Dauerleistung P_max abgeben kann, z. B. in einem Intervall-Arbeitsverfahren betrieben werden. Dabei wird in einer ersten Arbeitsphase bei einem eingestellten größeren Wert für M_F am Vibrator für eine kürzere Zeit eine größere Leistung als die vom Leistungsaggregat maximal abgebbare Dauerleistung P_max umgesetzt, wonach anschließend in einer zweiten Arbeitsphase bei einem eingestellten kleineren Wert für M_F am Vibrator für eine kürzere Zeit - für ein bestimmtes Arbeitsintervall - eine kleinere Leistung als die Dauerleistung P_max umgesetzt wird.

Die Energie des in der ersten Arbeitsphase über die Dauerleistung P_max hinausgehenden abgegebenen Leistungsanteils wird der kinetischen Energie der rotierenden Unwuchten und der übrigen rotierenden Bauteile des Vibrators entnommen, weshalb während der ersten Arbeitsphase die Kreisfrequenz der rotierenden Unwuchtkörper kontinuierlich abnimmt. Der bei Aufrechterhaltung der Größe der vom Leistungsaggregat abgegebenen Leistung während der zweiten Arbeitsphase entstehende Intervall-Leistungsüberschuß ΔP wird dazu benutzt, die Kreisfrequenz der Unwuchtkörper wieder kontinuierlich anzuheben, und zwar bis zu einem solchen Wert, ab Erreichen dessen ein neuer Arbeitszyklus mit den zwei Arbeitsphasen eingeleitet werden kann.

Die Speicherung der Überschußenergie ΔE der Intervall-Überschußleitung ΔP während der zweiten Arbeitsphase geschieht in Form der mit zunehmender Kreisfrequenz zunehmenden kinetischen Energie E_kin der rotierenden Teile des Vibrators. Die durch die vorübergehende Verminderung des Wertes des Fliehmomentes M_F gekennzeichneten Intervalle können in ihrem Verlauf und in ihrer Zeitdauer über eine entsprechende Stelleinrichtung von Hand beeinflußt werden, oder auch durch eine dafür speziell ausgebildete Steuerung, welche im Falle eines höher ausgebildeten Komforts die zeitliche Abfolge der einzelnen Intervalle automatisch steuert.

Ein derartig per Hand oder automatisch per Spezialsteuerung steuerbarer Intervallbetrieb ist bereits aus der Druckschrift DE-OS 43 01 368 (Spalte 9, Zeilen 1 bis 25) bekannt. Gemäß dieser Druckschrift soll die kurzzeitige Speicherung der Überschußenergie ΔE in Form von kinetischer Energie der umlaufenden Vibrator-Teile und/oder in Form von in einem fluidischen Druckspeicher speicherbarer Energie vorgenommen werden.

Der Nachteil der in der benannten Druckschrift unter Miteinbeziehung der kinetischen Energie definierten Lösung besteht darin, daß der Vibrator für einen Betrieb mit wünschenswerten längeren Zeitintervallen nicht vorgesehen ist. Die im Vibrator zusätzlich speicherbare Energie ΔE ist nämlich relativ gering, weil sie hauptsächlich in der Masse des Unwuchtkörpers verkörpert ist. Die Unwuchtkörpers aber sind in der Regel in Form eines Kreis-Segmentes gestaltet und nutzen damit nicht die theoretisch gegebenen maximalen Möglichkeiten der Schwungmassen-Ausbildung innerhalb der durch die Körpergestaltung der Unwuchtkörper definierten maximalen Flugkreise. Zusätzlich ist die räumliche Ausgestaltung der gleichzeitig auf einer Unwuchtkörper-Rotationsachse vorgesehenen Zahnräder in der Regel derart, daß diese Rotationskörper eher auf ein möglichst geringes polares Massenträgheitsmoment J_p hin optimiert sind. Nachteilig bei dieser Art der Energiespeicherung ist auch der Umstand, daß während der ersten Arbeitsphase die Kreisfrequenz ω_u der Unwuchtkörper zwangsläufig absinken muß.

Der Nachteil der in der benannten Druckschrift definierten alternativen Möglichkeit der Energiespeicherung in einem Druckspeicher für Druckfluide besteht u. a. darin, daß bei der Entnahme von Energie aus dem Druckspeicher es gleichzeitig auch zur Druckabsenkung kommt und vor allem bei Anwendung des Druckspeichers im Zusammenhang mit einem Vibrator mit veränderlichem Fliehmoment M_F darin, daß es nicht einfach ist, die zu speichernde Energie ΔE bei gleichzeitig aufrechtzuerhaltender ununterbrochener fluidischer Verbindung zwischen Vibrator und Leistungsaggregat ein- und auszukoppeln.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die bekannten Vorrichtungen, das sind die als System aufzufassenden hydraulischen Arbeitsgeräte zusammen mit ihren hydraulischen Leistungsaggregaten (und den Leitungsverbindungen zwischen ihnen), zu verbessern, und zwar hinsichtlich der Menge der speicherbaren Energie ΔE (was gleichbedeutend ist mit einer möglichen Vergrößerung der Intervallzeiten) und/oder hinsichtlich einer geringeren Änderung der Kreisfrequenzen ω des Arbeitsgerätes oder der im Arbeitsgerät umgesetzten Fluid-Volumenströme während der Arbeitsphasen.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in den unabhängigen Patentansprüchen definiert, weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Grundidee für die Schaffung von Mitteln für eine größere Menge von zwischenspeicherbarer Energie ΔE besteht darin, die die kinetische Energie verkörpernden rotierbaren Bauteile gemäß den Formeln für die speicherbare kinetische Energie zu optimieren und/oder bezüglich ihrer Drehfrequenz zu betreiben. In dem hier vorliegenden Zusammenhang interessiert die Beziehung für die kinetische Energie E_kin (mit dem Proportional-Symbol "∼"): E_kin∼J_{p *}ω². Die im Interesse eines möglichst großen Wertes für J_p beste Raumausnutzung eines rotierbaren Bauteiles ist die kreiszylinderförmige Ausbildung des Bauteiles mit dem äußeren Zylinderdurchmesser D und der Zylinderlänge L. Mit der Beziehung J_p∼D⁴ _* L kann für die kinetische Energie E_kin auch die Beziehung E_kin∼D⁴ _* L _* ω² definiert werden.

Die Grundidee der Erfindung - und dies ist auch die in den unabhängigen Patentansprüchen enthaltene gemeinsame Lösungsidee - sieht also vor, bei der konstruktiven Ausbildung der maßgeblichen Funktionsträger des betrachteten Systems besonders die Parameter mit einem Exponenten größer als 1, das sind die Ausdrücke D⁴ und ω², bevorzugt wirksam werden zu lassen. Dabei kann es sich um die Nutzung der Potenzwirkung des Parameters D und/oder ω handeln.

Die Lehre der unabhängigen Patentansprüche 1, 5 und 7 beinhaltet die Anbringung rotierender Zusatzmassen, denen keine andere Antriebsfunktion als die der Energiespeicherung zugedacht ist oder sinnvollerweise (im Hinblick auf die von einem Fachmann bei der Konstruktion derartiger konventioneller Arbeitsgeräte üblicherweise angewendeten Dimensionierungsregeln) zugedacht sein könnte, und die räumlich bzw. strukturmäßig derart untergebracht sind, daß sie im wesentlichen unwuchtfrei, z. B. in Form kreiszylindrischer Scheiben, auf möglichst großen Flugkreismessern (bezüglich der Rotationsachsen) angeordnet sind und/oder mit größeren Kreisfrequenzen als die Kreisfrequenzen der Unwuchtkörper umlaufen.

Die Ansprüche 1 und 5 betreffen ausschließlich als Vibratoren ausgebildete Arbeitsgeräte, während bei Anspruch 7 auch andere Arbeitsgeräte in Frage kommen. Die Zusatzmassen können ihre Speicherfunktion dabei unmittelbar am Arbeitsgerät oder am Leistungsaggregat wahrnehmen. Gemeinsam ist den Einrichtungen gemäß den unabhängigen Ansprüchen 1 und 5, daß bei einer Entnahme von gespeicherter kinetischer Energie gleichzeitig die Kreisfrequenz der die Energie am Arbeitsgerät umsetzenden Aktuatoren absinkt.

Die letztgenannte Einschränkung gilt nicht notwendigerweise für Einrichtungen mit einem Speicheraggregat gemäß den unabhängigen Ansprüchen 7 und 11, was hier auch als ein besonderer Vorteil anzusehen ist. Gemäß einer Einrichtung nach Anspruch 11 kann, bedingt durch die Steuerbarkeit des Fluidvolumen- Durchsatzes des zusätzlich vorzusehenden Motor-Pumpen-Organs, mit Hilfe dessen die Speicherenergie ein- und ausgekoppelt wird, die Energieein- bzw. -auskoppelung bei wählbaren unterschiedlichen Durchsatz-Volumina am Arbeitsgerät bzw. am Leistungsaggregat vorgenommen werden. Das heißt im speziellen Falle, wo das Arbeitsgerät ein Vibrator ist, daß die Energieein- bzw. -auskoppelung in das bzw. aus dem Speicheraggregat z. B. auch bei konstanter Kreisfrequenz des Vibrators geschehen kann.

Bei einem Speicheraggregat gemäß den unabhängigen Ansprüchen 7 und 11 kann die exponentielle Abhängigkeit der zu speichernden kinetischen Energie ΔE vom Parameter D und vom Parameter ω zugleich optimal genutzt werden und es können, bedingt durch die mögliche örtliche Trennung des Speicheraggregates vom Arbeitsgerät, nahezu beliebige Baugrößen, das heißt auch nahezu beliebige Mengen von zu speichernder Energie realisiert werden. Ein Speicheraggregat kann auch für unterschiedliche Arten von Arbeitsgeräten eingesetzt werden.

Ein besonderer Vorteil von Speicheraggregaten gemäß den Ansprüchen 7 und 11 ist, daß es möglich ist, sie erst im notwendigen Bedarfsfall einzusetzen, bzw. hinzuzuschalten, wenn bei besonders hohen Anforderungen an die Leistungsabgabe des Arbeitsgerätes dieses zusammen mit einem Energiespeicher im Intervallbetrieb betrieben werden soll. Das kann bei mobil eingesetzten Einrichtungen bedeuten, daß ein Arbeitsgerät bestimmter Größe in 80% aller Einsatzfälle mit seinem Standard-Leistungsaggregat von z. B. 100 kW noch ausreichend versorgt ist. In 20% der Einsatzfälle wird aber eine höhere Leistung von bis zu 180 kW benötigt. Lediglich in diesen Ausnahmefällen wird ein ebenfalls mobiles Speicheraggregat herangeschafft, mit welchem dann das Arbeitsgerät im Intervallbetrieb mit den benötigten 180 kW versorgt werden kann. Dabei kann man, die hohe Speicherkapazität der erfindungsgemäßen Speicheraggregate ausnutzend, erste Arbeitsphasen mit erhöhter Arbeitsleistung (im Falle des genannten Beispieles also mit 180 kW) von z. B. 10 Sekunden Dauer (und mehr) mit sich stets wiederholendem Intervall-Zyklus fahren. Diese Vorgehensweise setzt voraus, daß am Leistungsaggregat einerseits und am Speicheraggregat andererseits die Schnittstellen der Leitungen bzw. der anderweitigen Organe zur Leistungsübertragung und der Leitungen zur elektrischen Ansteuerung vorbereitet und optimalerweise standardisiert sind, so daß beliebige Einzelaggregate in kurzer Zeit kombiniert werden können.

Im Rahmen der Erfindung liegt daher auch ein solches Leistungsaggregat, z. B. ein an einem Bagger installiertes Leistungsaggregat, welches mit Schnittstellen bzw. mit Anschlußstellen derart versehen und vorbereitet ist, daß ein erfindungsgemäßes Speicheraggregat ohne weiteres zu einem späteren Zeitpunkt nachgerüstet werden kann. In diesem Falle gehört zu der prophylaktisch vorzunehmenden Vorbereitung auf die spätere Aufgabe auch, daß die anschließbaren Leitungen mit Informationen bzw. Steuersignalen beaufschlagt werden können, die in ebenfalls dafür vorbereiteten Komponenten der elektrischen Steuerung des Leistungsaggregates erzeugt werden.

Ein Speicheraggregat gemäß Anspruch 11, welches als Hauptbestandteile über ein "Motor-Pumpen-Organ" zum Ein- und Auskoppeln der zu speichernden Energie aus einem Fluid-Volumenstrom heraus und über wenigstens einen "Speicher-Rotor" zur Speicherung der kinetischen Energie verfügt, kann aber auch fest mit einem Leistungsaggregat verbunden und z. B. mit diesem gemeinsam auf einem Transportgestell bzw. gemeinsam in einem Transport-Container untergebracht sein. In diesem Falle kann der Speicher- Rotor, bzw. die zur Speicherung kinetischer Energie vorgesehene rotierende Masse zu einem Bauteil ausgebildet sein, welchem noch anderweitige Funktionen zugedacht sind, z. B. daß das rotierende Bauteil zugleich als Ventilator für ein Kühlaggregat dient. Um das bei der Energieein- oder -auskoppelung auf das Motor-Pumpen-Organ einwirkende Drehmoment zu kompensieren, können auch zwei getrennte, gegenläufig rotierende, über ein Getriebe verbundene oder von zwei getrennten Motor-Pumpen-Organen angetriebene Speicher-Rotoren vorgesehen sein.

Ein besonderes Merkmal des Speicheraggregates nach dem unabhängigen Anspruch 11 ist, daß die Verstellung des Fördervolumens des Motor-Pumpen-Organs zusammen mit, optimalerweise parallel zu einer korrespondierenden Verstellung des Fördervolumens wenigstens einer der Pumpen des Leistungsaggregates erfolgen soll. Das geschieht optimalerweise unter Inanspruchnahme wenigstens eines geschlossenen Regelkreises, welcher einerseits ein Stellsignal für einen der notwendigen zwei Stellorte erzeugt bzw. ausgibt und andererseits ein Meßsignal verarbeitet, welches über Informationen des Zustandes eines solchen Parameters verfügt, welcher als Folge der Verstellung des Fördervolumens zu einer Änderung seines Wertes gezwungen wird. Als ein solcher Parameter kommt z. B. in Frage: Der Fluiddruck vor oder hinter einem hydraulischen Aktuator, z. B. einem hydraulischen Motor des Arbeitsgerätes, der Fluiddruck hinter einer Pumpe des Leistungsaggregates oder die Kreisfrequenz des Motors im Leistungsaggregat, bzw. eines Motors im Arbeitsgerät.

Die Erfindung wird anhand zweier Zeichnungen mit beispielhaften Ausführungsvarianten näher erläutert:

Fig. 1 zeigt in Form eines Hydraulikplanes eine Einrichtung zur Kurzzeit-Energiespeicherung gemäß dem unabhängigen Anspruch 11 mit einem in Reihenschaltuung angeschlossenen Speicheraggregat und mit einem verstellbaren Vibrator als Arbeitsgerät, der von nur einem Hydraulikmotor angetrieben wird.

Fig. 2 zeigt als Hydraulikplan eine ähnliche Einrichtung, bei welcher im Unterschied zu Fig. 1 der verstellbare Vibrator von 2 Hydraulikmotoren angetrieben und bei welcher das Speicheraggregat parallel zu einer Pumpe des Leistungsaggregates angeschlossen ist.

In Fig. 1 umgrenzt der Rahmen 100 einen hydraulisch angetriebenen und bezüglich seines resultierenden Fliehmomentes M_F verstellbaren Vibrator zur Erzeugung von gerichteten Schwingungen. Der Vibrator enthält eine obere Gruppe 102 von zwei über Zahnräder 104 und 106 angetriebenen Unwuchtkörpern und eine untere Gruppe 112 von zwei über Zahnräder 114 und 116 angetriebenen Unwuchtkörpern, letztere symbolisiert durch die Kreise 118 und 120.

Ein als Überlagerungsgetriebe arbeitendes Verstellgetriebe VG von bekannter Bauart kämmt mit seinen zwei Zahnrädern (beide durch den einen Kreis 122 symbolisiert) mit dem Zahnrad 114 der unteren Gruppe einerseits und mit dem Zahnrad 104 der oberen Gruppe andererseits und vermag durch die Hilfe des mitumlaufenden Verstellmotors VM die obere Gruppe gegen die untere Gruppe um einen maximalen Verstellwinkel von 180° in vorbestimmter Weise zu verstellen. Mit einer derartigen Verstellung geht eine Verstellung des resultierenden Fliehmomentes einher, welches in der gezeichneten Stellung (die die Unwuchtmasse symbolisierenden kleinen Kreise, z. B. 118, sind alle nach unten gerichtet) seinen maximalen Wert M_{F, max} erreicht hat und welches im Falle, daß die unteren Unwuchtkörper 118/120 ihre untere Stellung behalten, während die oberen Unwuchtkörper die oberen Stellungen 108/110 annehmen, seinen minimalen Wert M_{F, min} (= Null) einnimmt.

Abhängig von der Größe des resultierenden Fliehmomentes M_F schwingt das (nicht gezeichnete) Vibratorgestell mit einer unterschiedlichen Amplitude, durch deren Größe die abgebbare Arbeitsleistung bestimmt wird. Die Verstellung kann während der durch das Symbol ω_u angedeuteten Drehung der Unwuchtkörper vorgenommen werden, indem dem Verstellmotor VM über eine Drehdurchführung 124 in an sich bekannter Weise ein hydraulisches Verstellvolumen über die Leitungen 126/128 zu- bzw. abgeführt wird. Der Antrieb des Vibrators mit vorgebbaren Drehzahlen erfolgt über den Hydraulikmotor M, dessen Kreisfrequenz mittels des Sensors 130 meßbar ist.

Durch den Rahmen 140 wird ein Leistungsaggregat umgrenzt. Ein Dieselmotor MD, dessen Kreisfrequenz durch ein Sensor 142 meßbar ist, gibt die von ihm primär erzeugte Leistung an eine in ihrem Fördervolumen verstellbare und im geschlossenen Kreislauf betriebene Pumpe P weiter, welche an ihrem Ausgang eine hydraulische Leistung P_p abgibt, die in ihrer Größe proportional zum jeweiligen Volumenstrom Q_P und zu dem mittels des Sensors 144 meßbaren Druck p_L ist. Eine Fülldruck-Quelle 146 versorgt in der dargestellten Weise unter Mitwirkung von 3 Rückschlagventilen drei Leitungsabschnitte mit Fülldruck p_F, bzw. ermöglicht ein Nachfüllen der Leitungen mit Füllöl.

Durch den Rahmen 160 wird ein erfindungsgemäßes besonderes Speicheraggregat umgrenzt, mit dessen Hilfe kinetische Energie gespeichert wird. Letztere ist enthalten in den Massen einer mit der Kreisfrequenz ω_s (meßbar mittels des Sensors 164) umlaufenden Schwungscheibe 162, die von einem "Motor-Pumpen- Organ" MP angetrieben wird. Letzteres wird vom Volumenstrom Q_P der Pumpe P durchströmt und vermag in noch zu erläuternder Weise als Motor oder als Pumpe zu fungieren. Das pro Umdrehung umsetzbare (spezifische) Fördervolumen des Motor-Pumpen-Organs MP ist regelbar, was durch den Pfeil 168 angedeutet ist. Der Druck p_s am Ausgang des Motor-Pumpen-Organs ist meßbar mittels eines Sensors 170.

Die an den Rahmen-Linien eingezeichneten kleinen Kreise (z. B. 172) sollen Anschlußpunkte darstellen, über welche die einzelnen Teile der gesamten Einrichtung mit Leitungen verbunden sind. Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Kurzzeit-Energiespeicherung gemäß Fig. 1 soll anschließend erläutert werden. Zuvor ist noch anzumerken, daß die zu beschreibende Wirkungsweise auch unter dem Einfluß des Auftretens von druckabhängigen Leckageverlusten bei allen drei Organen M, P und MP zustande kommt, wobei man sich die zugehörigen Spalte als Drosselstellen vorstellen muß, durch welche ein Leckage-Volumenstrom Q_L zum Tank durchgelassen wird. Korrespondierend damit muß man sich vorstellen, daß die Leckageverluste wieder kompensiert werden durch in den geschlossenen Kreislauf von der Druckquelle 146 mit dem Fülldruck p_F eintretende Füll-Volumenströme Q_F. Bei der nachfolgend zu beschreibenden Betriebsweise fließt jedoch nur ein einziger Füll-Volumenstrom, und zwar durch die Leitung 173 zum Eingang E von Pumpe P.

Bei einer zu unterstellenden anfänglichen Betriebsweise läuft der Vibrator zur Durchführung einer ersten Arbeitsphase mit einer maximalen Kreisfrequenz ω_{u, max} und mit maximalem Fiehmoment M_{F, max}, so daß er die maximal mögliche Arbeitsleistung P_{VA, max} nach außen abgibt. Die Fördermengeneinstellung der mit der Kreisfrequenz ω_D rotierenden Pumpe P ist derart, daß am Eingang E der aus dem Motor M austretende Volumenstrom und zusätzlich ein Füll-Volumenstrom Q_{F, P} aufgenommen wird, wobei mit Q_{F, P} die Summe von mehreren, in Strömungsrichtung nachfolgenden Leckage-Volumenströmen abgedeckt werden.

Die Fördermengeneinstellung der Pumpe P ist gleichzeitig auch derart gewählt, daß am Ausgang der Pumpe P ein Druck p_L entsteht, mit dessen Höhe der Volumenstrom Q_P jene maximale hydraulische Pumpenleistung P_{P, max} transportiert, die dem vom Dieselmotor MD abgebbare maximale Dieselleistung P_{D, max} entspricht. Ein erster Regelkreis, der ein Signal des am Sensor 144 gemessenen Druckes verarbeitet, sorgt dafür, daß die von der Pumpe P dem Dieselmotor abverlangte Leistung stets der vom Dieselmotor maximal abgebbaren Leistung P_{D, max} entspricht und diese nur mit vorgegebener geringer Toleranzbreite über- und unterschreitet. Unter Gewährleistung dieser Bedingung ist es auch möglich, der Pumpe P unterschiedliche Volumenströme zu entnehmen, z. B., um kleinere Leckagemengen-Veränderungen zu kompensieren, oder um die Kreisfrequenz des Vibrators zu verändern.

Das maximale Fördervolumen des Motor-Pumpen-Organs MP entspricht etwa dem der Pumpe P. Das Motor-Pumpen-Organ MP und der Speicher-Rotor 162 laufen mit einer Kreisfrequenz ω_s von etwa 2 _* ω_D. Entsprechend dazu ist das spezifische Fördervolumen des Motor-Pumpen-Organs MP etwa auf die Hälfte des Wertes der Pumpe P eingestellt. Der mit eingestelltem M_{F, max} arbeitende Vibrator möge am Eingang E des Motors M eine hydraulische Leistung P_{VE, max} verlangen, welche etwa dem doppelten Wert von P_{D, max} entspricht. Das hat zur Folge, daß dem Speicher-Rotor 162 ebenfalls eine Leistung in der Größenordnung von P_{D, max} laufend entzogen werden muß.

Dieser Leistungsentzug wird dadurch bewirkt, daß das spezifische Fördervolumen des Motor-Pumpen- Organs MP so lange im Sinne einer Vergrößerung verstellt wird, bis sich bei einem an MP austretenden Volumenstrom ein derartig hoher Druck (meßbar am Sensor 170) aufbaut, welcher zusammen mit dem zur Aufrechterhaltung von ω_u benötigten Volumenstrom die erforderliche hydraulische Leistung P_{V, max} ergibt. Die für diesen Vorgang notwendige richtige Verstellung des Motor-Pumpen-Organs wird unter Verwendung eines Signals vom Sensor 130 über den Wert von ω_u (gegebenenfalls zusätzlich auch vom Sensor 170 über den Wert von p_s) von einem zweiten Regelkreis gemanagt. Es ist zu beachten, daß bei der beschriebenen Betriebsweise das Motor-Pumpen-Organ MP praktisch auch die Funktion eines Leistungs-Summierers wahrnimmt, der die dem Speicher-Rotor entzogene Leistung und die Leistung der Pumpe P vereinigt. Dabei wirkt die Eingangsseite von MP als Motor und zugleich die Ausgangsseite von MP als Pumpe.

Die Erzeugung der Summenleistung durch MP endet bei Erreichen einer vorgegebenen unteren Kreisfrequenz von ω_s, was über den Sensor 164 zu ermitteln ist. Bei Erreichen dieser Grenze wird mit Hilfe des Verstellmotors VM das Fliehmoment M_F des Vibrators auf den minimalen Wert M_{F, min} (= Null) verstellt, womit die nach außen abgebbare Arbeitsleistung ebenfalls den Wert Null annimmt und womit der Motor M nur noch eine solche hydraulische Leistung aufzunehmen braucht, welche bei (gewünschter) Aufrechterhaltung von ω_{u, max} gerade noch die Reibungsverluste (hauptsächlich der Lager) abzudecken vermag. Mit der Einstellung von M_{F, min} (= Null) ist die erste Arbeitsphase beendet und gleichzeitig die zweite Arbeitsphase begonnen.

In der zweiten Arbeitsphase geht es darum, bei Konstanthaltung von ω_{u, max} und bei Konstanthaltung der vom Dieselmotor abgegebenen maximalen Leistung P_{D, max} den Energiespeicher des Speicheraggregates wieder aufzufüllen. Bei dieser Prozedur wird gleichfalls wieder mit Hilfe des ersten Regelkreises dafür gesorgt, daß die Pumpe mit ihrer Einstellung gerade jenen Druck p_L erzeugt, mit welchem zusammen mit dem Fördervolumen Q_P am Pumpenausgang A eine hydraulische Leistung von jener Größe entsteht, mit welcher innerhalb von kleinen Toleranzwerten genau die bei konstanter Kreisfrequenz ω_D maximal erzeugbare Dieselleistung P_{D, max} verbraucht wird.

Um die hydraulische Leistung der Pumpe P, welche nun wesentlich höher ist als die vom Motor M angeforderte Leistung, und zwar um den Betrag des "Intervall-Leistungsüberschusses" ΔP höher, wird der Intervall-Leistungsüberschuß ΔP in eine Beschleunigungsleistung des Speicher-Rotors 162 umgewandelt. Dies geschieht dadurch, daß am Motor-Pumpen-Organ MP die spezifische Fördermenge laufend verkleinert wird, wodurch bedingt sich das Motor-Pumpen-Organ MP und der Speicher-Rotor 162 laufend schneller drehen muß, um (ohne dabei den vom ersten Regelkreis festgelegten Druck p_L wesentlich zu verändern) bei laufend kleiner werdendem spezifischem Fördervolumen den im wesentlichen konstant zu haltenden Volumenstrom Q_P schlucken zu können.

Die dafür notwendige richtige Einstellung des Fördervolumens am Motor-Pumpen-Organ MP wird von dem bereits erwähnten zweiten Regelkreis unter Verwendung der Information des Sensors 130 und/oder 170 bzw. 144 bewerkstellig. Die Beschleunigung des Speicher-Rotors 162 und damit die zweite Arbeitsphase des Intervall-Zyklus wird beendet, wenn die Kreisfrequenz ω_s eine vorgegebene maximale Grenze ω_{s, max} erreicht hat. Eine automatische Abfolge von hintereinander ablaufenden Arbeitsphasen bzw. Intervall-Zyklen kann durch eine dafür vorgesehene spezielle Steuerung durchgeführt werden.

In Fig. 2 wird eine Einrichtung zur Kurzzeit-Energiespeicherung gezeigt, welche ähnlich arbeitet, wie jene gemäß der Fig. 1, wobei der wichtigste Unterschied darin besteht, daß der verstellbare Vibrator anstatt durch einen Motor hier von zwei Hydraulikmotoren M1 und M2 angetrieben wird. Ein jeder der Motoren M1 und M2 ist in Reihe mit einer eigenen bezüglich des spezifischen Fördervolumens regelbaren Pumpe P1 und P2 geschaltet, wobei beide Pumpen über ein Verteilergetriebe an den Dieselmotor MD angeschlossen sind, dessen Kreisfrequenz ω_D über den Sensor 242 ermittelbar ist. Der zweite bemerkenswerte Unterschied zu Fig. 1 besteht darin, daß das Speicheraggregat parallel zu einer der Pumpen des Leistungsaggregates angeschlossen ist. Dabei soll bereits an dieser Stelle bemerkt werden, daß der Anschluß des Speicheraggregates prinzipiell auch parallel zu beiden Pumpen P1 und P2 erfolgen kann, wobei dann beide Pumpen ebenfalls parallel zusammenschaltbar sind.

Der Rahmen 200 umgrenzt den als Arbeitsgerät anzusehenden verstellbaren Vibrator, der, abgesehen von der Eigenart des Antriebes mittels zweier Motoren M1 und M2, und abgesehen davon, daß die Unwuchtkörper- Kreisfrequenz ω_u über den Sensor 230 an Motor M2 gemessen werden soll, genau so arbeiten soll, wie der Vibrator 100 in Fig. 1. Daher bedeuten gleiche Symbole oder gleiche Zeichen oder die gleiche Kombination der letzten beiden Ziffern der drei-ziffrigen Kennzahlen auch in beiden Figuren identische Funktionen.

Der Rahmen 240 umgrenzt das Leistungsaggregat. Auch hier bedeuten gleiche Symbole oder Zeichen oder die gleiche Kombination der beiden Ziffern der drei-ziffrigen Kennzahlen die gleichen Funktionen wie in Fig. 1. Die Verteilung des Füllddruckes p_F bzw. die möglichen Füllvolumenströme sind aus dem Schema für den Fachmann offensichtlich. Die beiden Pumpen sollen von gleicher Baugröße sein und bei gleicher Drehzahl und bei gleicher Einstellung gleiche Volumenstrom-Mengen Q_P1 bzw. Q_P2 liefern können. Aus dem an dem Eingang E und an dem Ausgang A an der Pumpe P1 angebrachten Symbolen kann man entnehmen, daß bei dieser Pumpe zusätzlich zur Verstellbarkeit der Fördermenge auch die Förderrichtung umkehrbar sein soll. Anstelel des Druckes p_L in Fig. 1 wird in Fig. 2 über den Sensor 270 der Druck p_s gemessen, der an den Ausgängen A der Pumpe P1 und des Motor-Pumpen-Organs MP den gleichen Wert aufweist.

Der Rahmen 260 umgrenzt das Speicheraggregat, welches genauso aufgebaut ist wie jenes, welches in Fig. 1 mit 160 gekennzeichnet ist, mit Ausnahme des in Fig. 2 in das Leistungsaggregat 240 verlagerten Drucksensors 270 für den Druck p_s.

Zwecks Erläuterung der Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig. 2 wird von einer vergleichbaren Ausgangssituation wie bei Fig. 1 ausgegangen. Bei der angenommenen anfänglichen Betriebsweise der Durchführung einer ersten Arbeitsphase läuft der Vibrator mit einer maximalen Kreisfrequenz ω_{u, max} und mit maximalem Fliehmoment M_{F, max}, so daß er die maximal mögliche Arbeitsleistung P_{VA, max} nach außen abgibt. Es wird angenommen, daß die mit der maximalen Kreisfrequenz ω_{D, max} (mit welcher der Dieselmotor MD ständig laufen soll) vom Dieselmotor abgebbare maximale Leistung P_{D, max} einen solchen Wert aufweist, daß dementsprechend bei gleich großem Leistungsumsatz an beiden Pumpen an den Eingängen E der beiden Motoren zusammengenommen eine maximale hydraulische Leistung von P_{VE, max} = 120 kW eingeleitet werden kann.

Die an den Eingängen der beiden Motoren bei maximal vom Vibrator nach außen abgegebener Arbeitsleistung P_{VA, max} aufnehmbare Leistung sei P_{VE, max} = 200 kW, so daß zusätzliche 80 kW aus den Speicheraggregat zuzuführen sind. Die Einstellung der Fördermenge Q_P2 an der Pumpe P2 entspricht dem vom Motor M2 geschluckten Volumenstrom. Durch die noch zu erläuternde Wirkung der beiden Regelkreise 1 und 2 bedingt, ergibt sich für den in den Motor M2 eintretenden Volumenstrom ein Druck in jener Größe, daß mit diesem Volumenstrom eine Leistung von 100 kW transportiert wird.

Ein erster Regelkreis beeinflußt mittels der durch ein Signal vom Sensor 242 gewonnenen Kenntnis der Kreisfrequenz ω_D die Einstellung der Fördermenge von Pumpe P1 derart, daß diese (unter Verkleinerung des spezifischen Fördervolumens) nur noch eine kleine hydraulische Leistung von 20 kW zu der vom Motor M1 aufzunehmenden Gesamtleistung P_{VE, max}/2 = 100 kW beisteuert. Ein zweiter Regelkreis, dem u. a. die Informationen über die Höhe des Druckes p_s als Rückmeldung der Wirkung des Regelungsvorganges zugeleitet wird, veranlaßt bei laufend abnehmender Kreisfrequenz ω_s des Speicher- Rotors 262 eine laufende Vergrößerung des spezifischen Fördervolumens derart, daß der aus dem Ausgang A des Motor-Pumpen-Organs MP austretende Volumenstrom zu der am Eingang von Motor M1 erforderlichen Leistung P_{VE, max}/2 einen Anteil von 80 kW beiträgt.

Bei Erreichen einer vorgegebenen unteren Grenze ω_{s, min} der Kreisfrequenz des Speicher-Rotors wird die erste Arbeitsphase des gesamten Arbeits-Zyklus beendet, dadurch, daß unter Einsatz des Verstellmotors VM das resultierende Fliehmoment M_F auf seinen Minimalwert M_{F, min} (= Null) eingestellt wird. Mit Erreichen der Einstellung M_{F, min}, das heißt, mit Erreichen der Betriebssituation, bei welcher die nach außen abgebbare Arbeitsleistung den Wert Null erreicht, ist die zweite Arbeitsphase eingeleitet. In dieser Arbeitsphase benötigt der Vibrator, der mit konstanter maximaler Geschwindigkeit weiterlaufen soll, an beiden Eingängen zusammengenommen nur noch eine Leistung in jener Größenordnung, daß alle Reibungsverluste im Vibrator gedeckt werden können.

Bei der Beendigung der ersten Arbeitsphase erfolgt zeitgleich mit der Verstellung des resultierenden Fliehmomentes in die Stellung seines Minimalwertes M_{F, min} eine gleichzeitige, aufeinander abgestimmte Verstellung der Fördermengen am Motor-Pumpen-Organ MP und an der Pumpe P1 derart, daß bei Beendigung der ersten Arbeitsphase die Fördermenge am Motor-Pumpen-Organ und an Pumpe P1 auf den Wert Null eingestellt ist, wobei der Motor M1 am Eingang und Ausgang dem Fülldruck p_F unterliegt.

Mit Beginn der unmittelbar folgenden zweiten Arbeitsphase wird das spezifische Fördervolumen der Pumpe P1 bei umgekehrter Förderrichtung von A nach E, wie auch das spezifische Fördervolumen des Motor-Pumpen-Organs MP vom Wert Null an beginnend laufend erhöht. Die Abstimmung der Verstellung beider Fördermengen erfolgt derart, daß der für das Motor-Pumpen-Organ MP zuständige zweite Regelkreis in Kenntnis des am Sensor 244 gemessenen Druckes p_L die Fördermenge an MP derart regelt, daß einerseits nicht die dem Dieselmotor zu entziehende Leistung einen vorgesehenen Grenzwert übersteigt und daß andererseits der Druck am Eingang E von MP möglichst hoch bleibt, so daß es durch den im Augenblick am Motor-Pumpen-Organ MP herrschenden Motorbetrieb zu einer möglichst optimalen Beschleunigung des Speicher-Rotors 262 auf höhere Kreisfrequenzen kommt. Der Vorgang der Beschleunigung, und damit auch die zweite Arbeitsphase, wird beendet, sobald die Kreisfrequenz ω_s einen Grenzwert ω_{s, max} erreicht.

Mit Beendigung der zweiten Arbeitsphase werden die spezifischen Fördermengen des Motor-Pumpen- Organs MP und der Pumpe P1 wieder auf den Wert Null gestellt. Von hier aus erfolgt eine Neueinstellung beider Fördermengen auf die Erfordernisse der nachfolgenden Betriebsweise, die natürlich wiederum eine erste Arbeitsphase eines neuen Intervall-Zyklus sein kann.

Claims (33)

1. Einrichtung zur Kurzzeit-Energiespeicherung beim Betrieb von hydraulischen Arbeitsgeräten mit großen kurzzeitigen Veränderungen bezüglich der abgegebenen Arbeitsleistung, mit

• a) einem hydraulischen Leistungsaggregat zur Bereitstellung einer hydraulischen Leistung, die als Produkt eines pro Zeiteinheit bemeßbaren Volumenstromes und eines Druckes am Ausgang des Leistungsaggregates entnehmbar ist, mit
• b) einem oder mehreren hydraulischen Arbeitsgeräten zur Erzeugung einer nach außen abgebbaren Arbeitsleistung, welche Teil einer dem Arbeitsgerät von außen zuführbaren hydraulischen Leistung ist, welche zuführbare Leistung das Produkt eines Volumenstromes und eines Druckes ist, mit
• c) Verbindungsleitungen für die hydraulischen Volumenströme zwischen Leistungsaggregat und Arbeitsgerät bzw. Arbeitsgeräten und mit
• d) wenigstens einem als Rammvibrator ausgebildeten Arbeitsgerät, welcher Rammvibrator umfaßt:
  • α) zwei Gruppen von mit einer gemeinsamen Kreisfrequenz umlaufenden Unwuchtkörpern, welche mittels einer von außen steuer- oder regelbaren Momenten-Verstelleinrichtung derart relativ zueinander verstellbar sind, daß das resultierende Fliehmoment M_F zwischen einem minimalen Wert M_{F, min} und einem maximalen Wert M_{F, max} verstellbar ist, sowie
  • β) ein Gehäuse, in welchem die Wellen der Unwuchtkörper über pro Welle wenigstens zwei Lagerstellen gelagert sind, und über welches die Arbeitsleistung nach außen abgegeben wird, und
  • γ) mit den Wellen der Unwuchtkörper umlaufende Zahnräder, mittels derer wenigstens die Unwuchtkörper einer Gruppe zum Synchronlauf gezwungen sind, wobei
• e) beim Betrieb der Einrichtung während einer kurzzeitigen Arbeitsphase zweiter Art die nach außen abgebbare Arbeitsleistung durch eine vorgenommene Verkleinerung des resultierenden Fliehmomentes M_F verkleinert ist, während ein Teil der über die vom Leistungsaggregat übernommenen Leistung gewonnenen Energie ΔE (Energie als Zeit-Leistungs-Produkt) durch Steigerung der Kreisfrequenz der Unwuchtkörper in kinetische Energie der rotierenden Vibrator-Bauteile umgewandelt ist, dadurch gekennzeichnet,

daß ein Teil der gespeicherten kinetischen Energie in zusätzlichen, besonderen, rotierenden, mit den Vibrator- Wellen mitumlaufenden Massenanhäufungen gespeichert ist, welche besonderen Massenanhäufungen räumlich derart angeordnet sind, daß sie in ihrer Gesamtheit im wesentlichen keine resultierende Unwuchtmasse darstellen, und welchen besonderen Massenanhäufungen keine andere Antriebsfunktion als die der Energiespeicherung zugedacht ist oder sinnvollerweise im Hinblick auf die von einem Fachmann bei der konventionellen Konstruktion eines derartigen Rammvibrators üblicherweise angewendeten Dimensionierungsregeln zugedacht sein könnte.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe der Massen der besonderen Massenanhäufung bezüglich der von ihnen bei der Rotation um die Wellenachse erzeugten resultierenden Fliehkraft im wesentlichen den Wert Null aufweist und/oder daß die Summe der Massen der besonderen Massenanhäufung der Massenverteilung eines rotationssymmetrisch gestalteten Zylinderteiles entspricht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein durch die äußersten Massenpartien der besonderen Massenanhäufung gebildeter Flugkreisdurchmesser größer ist als die Teilkreisdurchmesser der auf den Unwuchtwellen angeordneten Zahnräder.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den besonderen Massenanhäufungen geformten Körper auf besonderen Wellen sitzen, die mit höherer Kreisfrequenz als die Kreisfrequenz der Unwuchtkörper umlaufen.

5. Einrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, jedoch mit einem Rammvibrator ohne synchronisierende Zahnräder zwischen den Unwuchtkörperwellen der beiden Gruppen, gekennzeichnet durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den besonderen Massenanhäufungen geformten Körper von der Seite der Unwuchtkörper aus gesehen außerhalb einer der beiden Lagerstellen der Unwuchtkörperwelle an derselben angeordnet sind.

7. Einrichtung zur Kurzzeit-Energiespeicherung beim Betrieb von hydraulischen Arbeitsgeräten mit großen kurzzeitigen Veränderungen bezüglich der abgegebenen Arbeitsleistung, mit

• a) einem hydraulischen Leistungsaggregat zur Bereitstellung einer hydraulischen Leistung, die als Produkt eines pro Zeiteinheit bemeßbaren Volumenstromes und eines Druckes am Ausgang des Leistungsaggregates entnehmbar ist und wobei die abgebbare Leistung primär durch einen Verbrennungsmotor erzeugt ist, dessen erzeugte Leistung als Produkt des Motordrehmomentes und der Motorkreisfrequenz an der Kurbelwelle abgegeben ist, mit
• b) einem oder mehreren hydraulischen Arbeitsgeräten zur Erzeugung einer nach außen abgebbaren Arbeitsleistung, welche Teil einer dem Arbeitsgerät von außen zuführbaren hydraulischen Leistung ist, welche zuführbare Leistung das Produkt eines Volumenstromes und eines Druckes ist, mit
• c) Verbindungsleitungen für die hydraulischen Volumenströme zwischen Leistungsaggregat und Arbeitsgerät bzw. Arbeitsgeräten und mit
• d) wenigstens einem Arbeitsgerät, bei welchem mittels einer von außen steuer- oder regelbaren Stelleinrichtung erster Art die nach außen abgebbare Arbeitsleistung verkleinerbar ist, dadurch gekennzeichnet,

daß während einer kurzzeitigen Arbeitsphase zweiter Art, während welcher die nach außen abgebbare Arbeitsleistung verkleinert ist, wenigstens ein Teil der über die vom Verbrennungsmotor übernommenen Leistung gewonnenen Energie ΔE (Energie als Zeit-Leistungs-Produkt) durch Steigerung der Kreisfrequenz eines mit der Kurbelwelle über ein Getriebe mit variabler Übersetzung drehmomentübertragend verbundenen besonderen Speicher-Rotors in kinetische Energie umgewandelt ist, wobei während der Steigerung der Kreisfrequenz des besonderen Speicher-Rotors das Übersetzungsverhältnis des Getriebes laufend verändert ist.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe die Motorkreisfrequenz in höhere Frequenzwerte wandelt.

9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehmomentenübertragung von der Kurbelwelle zum besonderen Speicher-Rotor unterbrechbar oder bezüglich des übertragbaren Drehmomentes begrenzbar oder einschränkbar ist.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Kurbelwelle zu dem besonderen Speicher-Rotor übertragbare Leistung bzw. das übertragbare Drehmoment steuerbar oder regelbar ist.

11. Einrichtung zur Kurzzeit-Energiespeicherung beim Betrieb von hydraulischen Arbeitsgeräten mit großen kurzzeitigen Veränderungen bezüglich der abgegebenen Arbeitsleistung, mit

• a) einem hydraulischen Leistungsaggregat zur Bereitstellung einer hydraulischen Leistung, die als Produkt eines pro Zeiteinheit bemeßbaren Volumenstromes und eines oder mehrerer zugehöriger Drücke am Ausgang des Leistungsaggregates entnehmbar ist und wobei die abgebbare Leistung primär durch einen Verbrennungsmotor oder Elektromotor erzeugt ist, dessen erzeugte Leistung als Produkt des Motordrehmomentes und der Motorkreisfrequenz an der Kurbelwelle abgegeben ist, mit
• b) einem oder mehreren hydraulischen Arbeitsgeräten zur Erzeugung einer nach außen abgebbaren Arbeitsleistung, welche Teil einer dem Arbeitsgerät von außen zuführbaren hydraulischen Leistung ist, welche zuführbare Leistung das Produkt eines Volumenstromes und eines Druckes ist, mit
• c) Verbindungsleitungen für die hydraulischen Volumenströme zwischen Leistungsaggregat und Arbeitsgerät bzw. Arbeitsgeräten und mit
• d) wenigstens einem Arbeitsgerät, bei welchem mittels einer von außen steuer- oder regelbaren Stelleinrichtung erster Art die nach außen abgebbare Arbeitsleistung verkleinerbar ist, dadurch gekennzeichnet,

daß während einer kurzzeitigen Arbeitsphase zweiter Art, während welcher die nach außen abgebbare Arbeitsleistung verkleinert ist, wenigstens ein Teil der über die vom Verbrennungsmotor oder Elektromotor übernommenen Leistung gewonnenen Energie ΔE (Energie als Zeit-Leistungs-Produkt) durch Steigerung der Kreisfrequenz eines besonderen Speicher-Rotors eines besonderen Speicheraggregates in kinetische Energie umgewandelt ist, wobei die Einspeicherung der Energie ΔE durch ein dem Speicheraggregat zuzuordnendes, sowohl als Fluid-Motor als auch als Fluid-Pumpe (= Generator) einsetzbares und mit dem Speicher-Rotor drehmomentenübertragend verbindbares Motor-Pumpen-Organ vorgenommen ist, und wobei das Motor-Pumpen-Organ auch zur Ausspeicherung der kinetischen Energie verwendbar ist.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Motor-Pumpen-Organ hydraulisch betrieben ist und daß durch eine Verstelleinrichtung zweiter Art sowohl im Pumpen- als auch im Motorbetrieb der von dem Organ umgesetzte Volumenstrom kontinuierlich steuer- oder regelbar ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Motor-Pumpen-Organ als eine einzige Baueinheit mit einem gemeinsamen rotatorisch arbeitenden Volumen-Verdrängungssystem ausgebildet ist und daß der Wechsel vom Motor- zum Pumpenbetrieb und umgekehrt lediglich durch einen Wechsel der Druckverhältnisse am Ein-/Ausgang gekennzeichnet ist.

14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Motor-Pumpen- Organ mit seinem Eingang und Ausgang in Reihe geschaltet ist zwischen dem Ausgang einer Pumpe des Leistungsaggregates und zwischen dem Eingang eines hydraulischen Aktuators des Arbeitsgerätes.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Motor-Pumpen- Organ zu den Ein-/Ausgängen einer Pumpe oder mehrerer Pumpen des Leistungsaggregates oder zu den Ein-/Ausgängen eines Motors oder mehrerer Motoren des Arbeitsgerätes parallelgeschaltet ist.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung des durch das Motor-Pumpen-Organ fließenden Volumenstromes umkehrbar ist.

17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicheraggregat als ein lediglich im Bedarfsfall hinzufügbares Aggregat ausgebildet ist und daß mit entsprechenden Schnittstellen am Arbeitsgerät oder am Leistungsaggregat korrespondierende Schnittstellen mit Kupplungsteilen für fluidische und elektrische Leitungen vorgesehen sind, so daß eine Miteinbeziehung des Speicheraggregates in das System Leistungsaggregat-Arbeitsgerät zu beliebigen Zeiten vorgenommen oder aufgehoben werden kann.

18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung zweiter Art elektrisch und/oder hydraulisch ansteuerbar ist und daß die durch die Verstelleinrichtung zweiter Art vorgenommene Verstellung des Volumenstromes des Motor-Pumpen-Organs parallel zur Verstellung des Volumenstromes einer Pumpe des Leistungsaggregates erfolgt ist.

19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Pumpe des Leistungsaggregates bezüglich des Volumenstromes unter Miteinbeziehung einer Verstelleinrichtung dritter Art steuer- oder regelbar ist.

20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstelleinrichtung zweiter und dritter Art von einer gemeinsamen Steuer- oder Regeleinrichtung elektrisch beaufschlagt sind, durch welche Steuer- oder Regeleinrichtung auch die notwendigen Vorgaben für beide Verstelleinrichtungen aufeinander abgestimmt sind.

21. Einrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß für die gemeinsame Steuer- oder Regeleinrichtung wenigstens ein geschlossener Regelkreis vorgesehen ist, aus welchem einerseits ein Stellsignal für einen der notwendigen zwei Stellorte abgeleitet ist und durch welchen andererseits ein Meßsignal verarbeitet ist, welches über Informationen des Zustandes eines solchen Parameters des Steuerungsprozesses verfügt, welcher als Folge der Verstellung des Fördervolumens zu einer Änderung seines Wertes gezwungen ist.

22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß über einen geeigneten Sensor ein Meßsignal erzeugt ist von einem der nachfolgend aufgeführten Parameter: Fluiddruck vor oder hinter einem hydraulischen Aktuator, z. B. einem hydraulischen Motor des Arbeitsgerätes oder vor und/oder hinter einer Pumpe des Leistungsaggregates, Kreisfrequenz eines Motors im Leistungsaggregat, des Speicher-Rotors im Speicheraggregat oder eines Motors im Arbeitsgerät.

23. Einrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines bzw. mittels mehrerer Regelkreise, von denen gegebenenfalls die restlichen einem vorgegebenen ersten Regelkreis unterlagert sind, eine bzw. mehrere Regelgrößen, wie Drehzahl des Arbeitsgerätes und/oder des Motors des Leistungsaggregates, resultierendes Fliehmoment oder Schwingamplitude eines als Rammvibrator ausgebildeten Arbeitsgerätes, Druck vor einem Motor des Arbeitsgerätes oder hinter einer Pumpe, geregelt sind.

24. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß in einer der Arbeitsphase zweiter Art folgenden kurzzeitigen Arbeitsphase erster Art die nach außen abgebbare Arbeitsleistung durch den Eingriff der Stelleinrichtung erster Art vergrößert ist, während dabei wenigstens ein Teil der gespeicherten kinetischen Energie ΔE unter Verminderung der Kreisfrequenz des Speicher-Rotors über die nach außen abgebbare Arbeitsleistung als Arbeitsenergie nach außen abgegeben ist.

25. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Arbeitsgerät ein Vibrator ist und daß die Verkleinerung bzw. Vergrößerung der nach außen abgebbaren Arbeitsleistung durch eine Verkleinerung bzw. Vergrößerung des resultierenden Fliehmoments M_F unter dem Einfluß der Stelleinrichtung erster Art durchführbar ist.

26. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Steuerung vorgesehen ist, welche die Arbeitsphasen unter Einhaltung vorgegebener Grenzen für die Parameter in ihrer Zeitdauer und ihrem Verlauf sowie bezüglich der Intervall-Wiederholung automatisch steuert.

27. Einrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Speicheraggregat für unterschiedliche Arbeitsgeräte einsetzbar ist.

28. Hydraulisches Leistungsaggregat für ortsfeste oder mobile Arbeitsgeräte zum Einsatz in einer Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche 7 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Leistungsaggregat Vorbereitungen bezüglich hardwaremäßiger und/oder softwaremäßiger Ausrüstung der elektrischen Steuerung und/oder bezüglich der hydraulischen Ausrüstung und Anschließbarkeit getroffen sind für einen späteren eventuellen Anschluß eines Speicher-Rotors gemäß den voranstehenden Ansprüchen 7 bis 10 oder eines besonderen Speicheraggregates gemäß den voranstehenden Ansprüchen 11 bis 27.

29. Hydraulisches Leistungsgerät nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß für den Anschluß eines Speicher-Rotors oder eines besonderen Speicheraggregates Anschlußstellen oder Anschlußkupplungen für Fluidleitungen und/oder für elektrische Leitungen vorgesehen sind.

30. Hydraulisches Leistungsgerät nach Anspruch 28 oder 29, dadurch gekennzeichnet, daß das Leistungsgerät ein Bagger-Hydraulikaggregat ist oder für den gleichzeitigen Einsatz für einen Bagger vorgesehen ist, oder, daß das Leistungsgerät für den gleichzeitig möglichen Betrieb eines mobilen Arbeitsgerätes für das Bauwesen vorgesehen ist.