DE19810603A1

DE19810603A1 - Hydraulische Antriebsvorrichtung

Info

Publication number: DE19810603A1
Application number: DE19810603A
Authority: DE
Inventors: Theo Schaefer; Rolf Junghans
Original assignee: Eppensteiner K and H GmbH and Co KG
Current assignee: Eppensteiner K and H GmbH and Co KG
Priority date: 1998-03-12
Filing date: 1998-03-12
Publication date: 1999-09-23

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Antriebsvorrichtung mit folgenden Merkmalen: DOLLAR A 1.1. sie weist in einem hydraulischen Kreislauf 26 eine über einen Motor 4 antreibbare Pumpe 1 auf, DOLLAR A 1.2. die Pumpe 1 ist für Rechts- und Linkslauf ausgelegt, DOLLAR A 1.3. die Pumpe 1 steht über eine erste und/oder zweite Zu- und Ablaufleitung 2, 2' mit einem ersten und einem zweiten Filter 5, 5' in Durchflußverbindung, DOLLAR A 1.4. der eine Filter 5 ist mit einer Zu- und einer Ablaufleitung 27 eines hydraulischen Motors 3 und der zweite Filter 5' mit einer zweiten Zu- und Ablaufleitung 28 des hydraulischen Motors 3 verbunden, DOLLAR A 2.1. der Filter 5, 5' weist zwischen seiner ersten Öffnung 29 und seiner zweiten Öffnung 30 einen Filterraum 31 zur Aufnahme von Öffnungen 32 mit mindestens zwei Stützelementen oder Stützkörben 18, 19 auf, DOLLAR A 2.2. die beiden Stützkörbe 18, 19 sind derart dimensioniert, daß sie von beiden Seiten mit dem gleichen Druck bzw. Differenzdruck beaufschlagbar sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische An triebsvorrichtung.

Es ist bereits eine hydraulische Antriebsvorrichtung allgemein bekannt, die zum Antrieb von Baumaschinen be sonders ausgelegt ist und eine über einen Motor an treibbare Pumpe aufweist. Die Pumpe ist für Rechts- und Linkslauf ausgelegt und steht über eine erste und zweite Zu- und Ablaufleitung mit einem ersten und zwei ten Filter in Durchflußverbindung. Den beiden Filtern ist je eine Graetschaltung bzw. Doppelreservierschal tung mit vier Ventilen zugeordnet, damit sichergestellt werden kann, daß bei einer Beschädigung kein stark ver schmutztes Öl oder sehr grobe Verunreinigungen von dem Motor zur Hydraulikpumpe gelangen kann. Eine derartige Antriebsvorrichtung mit der Doppelreservierschaltung ist sehr aufwendig und teuer und insbesondere eine Dop pelreservierschaltung sehr störanfällig, da sich grobe Verunreinigungen leicht in den Ventilen festsetzen kön nen, so daß nicht sichergestellt werden kann, daß grobe Verunreinigungen von der Hydraulikpumpe ferngehalten werden können. Bei einer Beschädigung der Doppelreser vierschaltung besteht sehr leicht die Gefahr, daß nicht nur der Motor, sondern auch die gesamte hydraulische Anlage beschädigt werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die hydrauli sche Antriebsvorrichtung derart auszubilden und anzu ordnen, daß die Filter ohne Einsatz von Ventilen auch bei Differenzdrücken einsatzfähig bleiben.

Die Erfindung löst die Probleme mit folgenden Merk malen:
1.1. sie weist in einem hydraulischen Kreislauf eine über einen Motor antreibbare Pumpe auf,
1.2. die Pumpe ist für Rechts- und Linkslauf ausgelegt,
1.3. die Pumpe steht über eine erste und/oder zweite Zu- und Ablaufleitung mit einem ersten und einem zwei ten Filter in Durchflußverbindung,
1.4. der eine Filter ist mit einer Zu- und Ablauflei tung eines hydraulischen Motors und der zweite Filter mit einer zweiten Zu- und Ablaufleitung des hydrauli schen Motors verbunden,
2.1. der Filter weist zwischen seiner ersten Öffnung und seiner zweiten Öffnung einen Filterraum zur Auf nahme von Öffnungen mit mindestens zwei Stützelementen oder Stützkörben auf,
2.2. die beiden Stützkörbe sind derart dimensioniert, daß sie von beiden Seiten mit dem gleichen Druck bzw. Differenzdruck beaufschlagbar sind.

Es ist vorteilhaft, daß die beiden Stützkörbe gleich stark dimensioniert sind.

Eine zusätzliche Möglichkeit ist gemäß einer Weiterbil dung der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, daß die beiden Stützkörbe koaxial zueinander angeordnet sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorteil haft, daß der äußere Stützkorb gleich große oder grö ßere Öffnungen aufweist als die Öffnungen des inneren Stützkorbs.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungs gemäßen Lösung ist schließlich vorgesehen, daß der in nere Stützkorb gleich große oder größere Öffnungen auf weist als die Öffnungen des äußeren Stützkorbs.

Von besonderer Bedeutung ist für die vorliegende Erfin dung, daß der innere Stützkorb eine größere Länge auf weist als der äußere Stützkorb.

Im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Ausbildung und Anordnung ist es von Vorteil, daß die beiden Stütz körbe in einer ringförmigen Vertiefung eines Filter gehäuses oder eines Gehäusedeckels aufgenommen sind.

Vorteilhaft ist es ferner, daß zumindest in der ring förmigen Vertiefung oder auf einer Stützfläche des Fil tergehäuses oder des Gehäusedeckels ein Aufnahmeteil oder Teller vorgesehen ist, der die beiden Enden der Stützkörbe abschließt oder begrenzt.

Außerdem ist es vorteilhaft, daß sich nur der innere oder nur der äußere Stützkorb auf der Stützfläche des Filtergehäuses oder des Gehäusedeckels abstützt.

Hierzu ist es vorteilhaft, daß die Zu- und Ablauflei tungen sowie der Filterraum des Filtergehäuses koaxial zueinander ausgerichtet sind.

Durch die vorteilhafte Ausbildung und Anordnung der hydraulischen Antriebsvorrichtung wird sichergestellt, daß diese auch dann noch funktionsfähig sein kann, wenn beispielsweise der Motor infolge eines größeren Scha dens ausfällt. Ist dies der Fall, so können leicht sehr grobe Verunreinigungen, beispielsweise Späne, in den Hydraulikkreislauf gespült werden. Durch die beiden Filter wird sichergestellt, daß Verunreinigungen nicht über die beiden Zu- und Ablaufleitungen zur Pumpe ge langen können. Da hierzu der Filter mit zwei relativ gleich starken Stützkörben ausgebildet ist, können auch sehr hohe Differenzdrücke von den Filtern aufgefangen werden, so daß die Filter von beiden Seiten gleichmäßig mit Druck beaufschlagbar sind, d. h. sie können ent weder von rechts oder von links angesteuert werden. Da die beiden Filter in den beiden Zu- und Ablaufleitungen vorgesehen sind, werden Verunreinigungen aus dem Hydraulikkreislauf des Motors nicht in den Hydraulik kreislauf der Pumpe gespült.

Durch die vorteilhafte Ausbildung und Anordnung der beiden Filter, insbesondere mit den beiden koaxial an geordneten Stützkörben, kann die Pumpe stufenlos ent weder für Rechtslauf oder für Linkslauf eingesetzt wer den, wobei hierzu die Hydraulikpumpe mit einer entspre chenden Steuereinrichtung bzw. einem Schieber ausge stattet ist, so daß nur die rechte Zulaufleitung oder nur die linke Zulaufleitung mit Druckmittel versorgt wird. Befindet sich der Schieber in der Neutralstel lung, so fließt kein Druckmittel zu den beiden Versor gungsleitungen oder Zu- und Ablaufleitungen, in denen die beiden Filter angeordnet sind. Durch die vorteil hafte Steuerung der Pumpe kann kontinuierlich von Links- auf Rechtslauf umgeschaltet werden, so daß, wie bereits erwähnt, einmal der eine Filter oder der andere Filter von einer Seite mit Druckmittel beaufschlagt wird.

In vorteilhafter Weise ist hierzu die Pumpe über eine Antriebsvorrichtung antreibbar, die über zwei parallel verlaufende Leitungen bzw. Zu- und Ablaufleitungen mit dem Motor bzw. Hydraulikmotor verbunden ist. Der Druck gelangt bei Rechtslauf über die Zulaufleitungen und den ersten Filter zum Motor, während der Rücklauf aus dem Motor über den zweiten parallel geschalteten Filter zur Pumpe gelangt. Dies wird insbesondere dadurch sicherge stellt, daß die beiden Filter mit zwei gleich starken Stützkörben ausgestattet sind, so daß auch eine Um schaltung von Rechts- auf Linkslauf ohne weiteres mög lich ist. Durch die vorteilhafte Ausgestaltung der bei den Filter mit den erfindungsgemäßen Stützkörben und die Parallelschaltung der Filter kann also auf die auf wendige Ventilanordnung verzichtet werden. Treten bei spielsweise Beschädigungen im Hydraulikmotor auf und gelangen grobe Verunreinigungen, z. B. Späne, in den Hydraulikkreislauf, so können diese von den beiden par allel geschalteten Filtern zurückgehalten werden. Da die beiden Filter nicht ventilgesteuert werden, besteht auch keine Gefahr, daß Ventile beschädigt werden und somit die gesamte hydraulische Anlage außer Betrieb ge setzt wird. Die beiden Ventile können also, wie bereits erwähnt, bei sehr hohen Differenzdrücken und auch bei starken Verunreinigungen über eine sehr lange Standzeit eingesetzt werden.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind in den Patentansprüchen und in der Beschreibung erläutert und in den Figuren dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 einen Filter für eine hydraulische An triebsvorrichtung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer hydraulischen Antriebsvorrichtung mit zwei Filtern.

In der Zeichnung ist eine hydraulische Anlage bzw. An triebsvorrichtung mit 26 bezeichnet, die insbesondere in Fig. 2 schematisch dargestellt ist, wobei alle nicht wesentlichen Teile der Antriebsvorrichtung, die zur Erläuterung der Erfindung nicht unbedingt notwendig sind, weggelassen wurden.

Die hydraulische Antriebsvorrichtung 26 dient insbeson dere zum Antrieb von Baumaschinen oder anderen Fahrzeu gen bzw. Kraftfahrzeugen, in denen geschlossene hydrau lische Ölkreisläufe eingesetzt werden, in denen insbe sondere sehr hohe Differenzdrücke auftreten können.

Die hydraulische Antriebsvorrichtung besteht aus einem geschlossenen hydraulischen Kreislauf, in den eine Pumpe bzw. hydraulische Pumpe 1 eingesetzt ist. Die hydraulische Pumpe 1 ist mit einer Schwenkeinrich tung 36 verbunden, der von einer Stellung A kontinuier lich in eine Stellung B verstellt werden kann (siehe gestrichelte Darstellung). Auf diese Weise kann ein mit 3 bezeichneter Motor bzw. hydraulischer Motor für Rechtslauf oder Linkslauf angetrieben werden.

Die Pumpe 1 ist hierzu über zwei parallel verlaufende Zu- und Ablaufleitungen 2, 2' mit einer ersten Zu- und Ablaufleitung 27 bzw. einer zweiten Zu- und Ablauflei tung 28 verbunden. Der Motor 3 dient zum Antrieb bei spielsweise des Fahrzeugs oder eines Auslegers, einer Baggerschaufel oder anderer Werkzeuge, die je nach Ar beitseinsatz in verschiedene Richtungen bewegt werden müssen.

Wird die hydraulische Anlage für Baumaschinen einge setzt, so können Arbeitsdrücke bis zu ca. 420 bar auf treten.

Der hydraulische Motor 3 wird über einen Sammelbehäl ter 8 und eine Leitung 37 sowie ein Spülventil 7 je nach Arbeitseinsatz mit Druckmittel versorgt.

Die in der hydraulischen Antriebsvorrichtung 26 vorge sehene Pumpe 1 wird über einen Motor 4 angetrieben. Die Pumpe 1 wird über einen Sammelbehälter 8', eine Pumpe bzw. Speisepumpe 6, eine Leitung 38 und zwei gegenläu fig arbeitende Rückschlagventile 39 und 40 mit Druck mittel versorgt. Es besteht die Möglichkeit, daß Druck mittel über das Spülventil 7 wieder in den Sammelbehäl ter 8 abfließt. Die hydraulische Antriebsvorrichtung 26 arbeitet, wie bereits erwähnt, mit dem geschlossenen hydraulischen Kreislauf. In den beiden Zu- und Ablauf leitungen 2, 2' befinden sich die im einzelnen in Fig. 1 dargestellten Filter 5 bzw. 5', der als Hoch druckschutzfilter ausgebildet ist, der für Differenz drücke von mindestens 420 bar ausgelegt ist.

Der Filter 5 besteht aus einem zylinderförmig ausgebil deten Gehäuse 16 mit einem Boden 41 und einem Gehäuse deckel 12. In dem Gehäusedeckel 12 befindet sich eine ringförmige Vertiefung 34 zur Aufnahme eines aus meh reren Filterelementen bestehenden Filtereinsatzes 42.

Im Boden 41 des Filtergehäuses 16 befindet sich eine erste Öffnung 29 und in dem Deckel 12 eine zweite Öff nung 30. Das Filtergehäuse 16 läßt sich über eine Be festigungseinrichtung 17 mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Rahmen oder anderen Teilen lösbar verbinden.

Die eine Öffnung 29 steht mit der Zu- und Ablauflei tung 2 bzw. 2' und die zweite Öffnung 30 mit der ersten bzw. zweiten Zu- und Ablaufleitung 27 und 28 in Verbin dung.

Das Filtergehäuse 16 weist einen zylinderförmig ausge bildeten Filterraum 31 auf, dessen Längsmittelachse 43 koaxial zu den beiden Öffnungen 29 und 30 ausgerichtet ist. In dem Filterraum 31 befindet sich der Filterein satz 42.

Der Filtereinsatz 42 besteht aus einem inneren Stütz element 18, das nachfolgend als rohrförmiger oder zy linderförmiger Stützkorb bezeichnet ist, und einem zweiten im Durchmesser etwas größeren Stützelement 19, das ebenfalls nachstehend als Stützkorb bezeichnet ist. In einem Zwischenraum oder Ringraum 44 zwischen den beiden zylinderförmigen Stützkörben 18 und 19 befindet sich ein weiteres Filterelement 20. Der innere Stütz korb 18 weist Öffnungen 32 und der äußere Stützkorb 19 Öffnungen 33 auf.

Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind die Bohrun gen 32 etwas kleiner als die Bohrungen 33.

Die Wandstärke W₁ des äußeren Stützkorbs 19 kann gleich oder etwas größer sein als die Wandstärke W₂ des inne ren Stützkorbs 18.

In vorteilhafter Weise sind die beiden Stützkörbe 18 und 19 so dimensioniert, daß sie gleich große Dif ferenzdrücke aushalten können. Wird beispielsweise der Filter 5, 5' von der rechten Seite her (gemäß Fig. 1) mit Druckmittel beaufschlagt, so gelangt das Druckmit tel über die Bohrung 30, den inneren Stützkorb 18 und den äußeren Stützkorb 19 in den Ringraum 44 zur Öff nung 29 (siehe Pfeillinie). Es ist beispielsweise mög lich, daß dann an der Einlaßseite bei der Öffnung 30 ein Druck von 200 bar und an der Auslaßseite bei der Öffnung 29 ein Druck von 140 bar auftritt. Der Dif ferenzdruck von 60 bar muß dann von den beiden Stütz körben aufgefangen werden, so daß das Filterelement 20 seine gewünschte Lage beibehält und keine Verformung auftritt. Ebenso ist es möglich, daß der Filter 5, 5' von der rechten Seite her kommend mit Druckmittel be aufschlagt wird. Dann läuft das Druckmittel zuerst über den äußeren Stützkorb 19, das Filterelement 20 und dann über den Stützkorb 18 zur Bohrung 30.

Da die Pumpe 1 Druckmittel über die Leitung 2 oder über die Leitung 2' zum Filter 5 bzw. 5' schickt, werden die Filter 5, 5' von beiden Seiten wechselseitig auch in sehr kurzen Intervallen mit Druckmittel bei sehr hohen Drücken beaufschlagt. Um ein Ausbeulen der Stütz körbe 18, 19 auch bei hohen Drücken zu vermeiden, sind diese endseitig in der ringförmigen Vertiefung 34 ein gelassen. Die beiden Filterelemente bzw. Stützkörbe 18 und 19 sind endseitig jeweils über ein Aufnahmeteil bzw. einen Teller 21 bzw. 22 abgeschlossen, wobei sich zwischen den beiden Stützkörben 18 und 19, wie bereits erwähnt, das Filterelement 20 befindet.

Um eine einwandfreie Zentrierung des Filtereinsatzes 42 sicherzustellen, ist es vorteilhaft, wenn dieser mit einem Ende im Ringraum bzw. in der ringförmigen Vertie fung 34 aufgenommen ist. Der Filter 5, 5' kann dann seitlich über ringförmige Flanschelemente oder Stege 45 abgestützt werden. Das Flanschelement 45 gehört zum Deckel 12, und in diesem befindet sich eine Ringnut 13 zur Aufnahme einem Stützkorbs und eines O-Rings 14, der den Deckel 12 gegenüber dem Gehäuse 16 abdichtet.

Damit ein ausreichender Abstand zwischen dem Boden 41 bzw. einer Stützfläche 35 des Bodens 41 und einer Stirnseite 46 des Filtereinsatzes 42 gewährleistet wird, weist der innere Stützkorb 18 eine ringförmige Verlängerung 47 auf, die sich auf der Stützfläche 35 des Bodens 41 abstützt.

Wie aus Fig. 1 ferner hervorgeht, ist die Bohrung 29 über eine weitere Bohrung bzw. einen Prüfanschluß 23 mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Leitung verbindbar.

Bezugszeichenliste

1

Pumpe, hydraulische Pumpe

2

Zu- und Ablaufleitung

2

' Zu- und Ablaufleitung

3

hydraulischer Motor

4

Motor

5

Filter

5

' Filter

6

Pumpe bzw. Speisepumpe

7

Spülventil

8

Sammelbehälter

8

' Sammelbehälter

12

Gehäusedeckel

13

Ringnut

14

O-Ring

16

Gehäuse

17

Befestigungseinrichtung

18

Stützelement entspricht Stützkorb

19

Stützelement entspricht Stützkorb

20

Filterelement

21

Aufnahmeteil, Teller

22

Aufnahmeteil, Teller

23

Bohrung bzw. Prüfanschluß

26

hydraulische Antriebsvorrichtung, Kreislauf

27

erste Zu- und Ablaufleitung

28

zweite Zu- und Ablaufleitung

29

erste Öffnung, Bohrung

30

zweite Öffnung, Bohrung

31

Filterraum

32

Öffnung, Bohrung

33

Öffnung, Bohrung

34

ringförmige Vertiefung

35

Stützfläche

36

Schwenkeinrichtung

37

Leitung

38

Leitung

39

Ventil, Rückschlagventil

40

Ventil, Rückschlagventil

41

Boden

42

Filtereinsatz

43

Längsmittelachse

44

Ringraum, Zwischenraum

45

Flanschelement, Steg

46

Stirnseite

47

Verlängerungen
W₁

Wandstärke von

19

W₂

Wandstärke von

18

Claims

1. Hydraulische Antriebsvorrichtung mit folgenden Merkmalen:

1.1. sie weist in einem hydraulischen Kreis lauf (26) eine über einen Motor (4) antreibbare Pumpe (1) auf,
1.2. die Pumpe (1) ist für Rechts- und Linkslauf ausgelegt,
1.3. die Pumpe (1) steht über eine erste und/oder zweite Zu- und Ablaufleitung (2, 2') mit einem ersten und einem zweiten Filter (5, 5') in Durch flußverbindung,
1.4. der eine Filter (5) ist mit einer Zu- und Ablaufleitung (27) eines hydraulischen Motors (3) und der zweite Filter (5') mit einer zweiten Zu- und Ablaufleitung (28) des hydraulischen Mo tors (3) verbunden,
2.1. der Filter (5, 5') weist zwischen seiner er sten Öffnung (29) und seiner zweiten Öffnung (30) einen Filterraum (31) zur Aufnahme von Öffnun gen (32) mit mindestens zwei Stützelementen oder Stützkörben (18, 19) auf,
2.2. die beiden Stützkörbe (18, 19) sind derart dimensioniert, daß sie von beiden Seiten mit dem gleichen Druck bzw. Differenzdruck beaufschlagbar sind.

2. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stütz körbe (18, 19) gleich stark dimensioniert sind.

3. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stützkörbe (18, 19) koaxial zueinander angeordnet sind.

4. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Stütz korb (19) gleich große oder größere Öffnun gen (33) aufweist als die Öffnungen (32) des in neren Stützkorbs (18).

5. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Stützkorb (18) gleich große oder größere Öffnungen (33) aufweist als die Öffnun gen (32) des äußeren Stützkorbs (19).

6. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Stütz korb (18) eine größere Länge aufweist als der äußere Stützkorb (19).

7. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Stützkörbe (18, 19) in einer ring förmigen Vertiefung (34) eines Filtergehäu ses (16) oder eines Gehäusedeckels (12) aufgenom men sind.

8. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in der ringförmigen Vertiefung (34) oder auf einer Stützfläche (35) des Filtergehäu ses (16) oder des Gehäusedeckels (12) ein Aufnah meteil oder Teller (22) vorgesehen ist, der die beiden Enden der Stützkörbe (18, 19) abschließt oder begrenzt.

9. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich nur der innere oder nur der äußere Stützkorb (18, 19) auf der Stützfläche (35) des Filtergehäuses (16) oder des Gehäusedeckels (12) abstützt.

10. Hydraulische Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu- und Ablaufleitungen (2, 2') sowie der Filterraum (31) des Filtergehäuses (16) koaxial zueinander ausgerichtet sind.