DE19834955A1 - Hydrostatisches Antriebssystem - Google Patents

Hydrostatisches Antriebssystem

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Antriebssystem mit einer im Förderstrom verstellbaren Pumpe (1) und mindestens einem an die Pumpe (1) angeschlossenen Verbraucher (5; 5a; 5b), wobei jedem Verbraucher (5; 5a; 5b) ein die Bewegungsrichtung sowie die Bewegungsgeschwindigkeit vorgebendes Betätigungsmittel (70) und eine Steuerventileinrichtung (6; 6a; 6b; 6c; 6d; 6e; 6f; 6g) zur Steuerung der Bewegungsrichtung und der Bewegungsgeschwindigkeit zugeordnet ist und der Förderstrom der Pumpe (1) an den von den angesteuerten Verbrauchern (5; 5a; 5b) angeforderten Druckmittelstrom anpaßbar ist. Die Aufgabe, ein hydrostatisches Antriebssystem zur Verfügung zu stellen, daß einen lastunabhängigen Betrieb der Verbraucher und einen lastrichtungsunabhängigen Betrieb der Verbraucher mit geringen Energieverlusten bei geringem Bauaufwand ermöglicht, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedem Verbraucher (5; 5a; 5b) ein den vom Verbraucher zu einem Behälter (3) abströmenden Druckmittelstrom erfassender Förderstromsensor (61; 91; 161; 240) und/oder ein den von einer Förderleitung (4a) der Pumpe (1) dem Verbraucher zuströmenden Druckmittelstrom erfassender Förderstromsensor (60; 91; 160; 310) zugeordnet ist und der Förderstromsensor (60; 61; 90; 91; 160; 161; 240; 310) mit einer elektronischen Steuereinrichtung (72) in Wirkverbindung steht, wobei die elektronische Steuereinrichtung (72) mit dem Betätigungsmittel (70), der Steuerventileinrichtung (6; 6a; 6b; 6c; 6d; 6e; 6f; 6g) ...

Description

Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Antriebssystem mit einer im Förderstrom verstellbaren Pumpe und mindestens einem an die Pumpe angeschlossenen Verbraucher, wobei jedem Verbraucher ein die Bewegungsrichtung sowie die Bewegungsgeschwindigkeit vorgebendes Betätigungsmittel und eine Steuerventil­ einrichtung zur Steuerung der Bewegungsrichtung und der Bewegungs­ geschwindigkeit zugeordnet ist und der Förderstrom der Pumpe an den von den angesteuerten Verbrauchern angeforderten Druckmittelstrom anpaßbar ist.
Bekannte hydrostatischen Antriebssysteme zur Steuerung mehrerer Verbraucher, bei denen der Förderstrom der Pumpe an den von den Verbrauchern angeforderten Druckmittelstrom anpaßbar ist, sind als sogenannte Load-Sensing-Antriebssysteme ausgeführt. Hierbei wird bei der Ansteuerung eines Verbrauchers durch die Steuer­ ventileinrichtung der Lastdruck des Verbrauchers erfaßt, einem das Fördervolumen der Pumpe steuernden Pumpenregler zugeführt und mit dem Förderdruck der Pumpe verglichen.
Die Steuerung der Geschwindigkeit des Verbrauchers erfolgt mittels eines Steuer­ ventils, das bei der Betätigung eines Betätigungsmittels entsprechend der vorgege­ benen Bewegungsgeschwindigkeit und Bewegungsrichtung ausgelenkt wird. Durch die Öffnungsweite des Steuerventils wird hierbei eine Meßdrossel gebildet, die die Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers bestimmt. Durch die Erfassung des Lastdrucks des Verbrauchers und dem Vergleich mit dem von der Pumpe gelieferten Förderdruck an einem das Fördervolumen der Pumpe steuernden Pumpenregler liefert die Pumpe hierbei einen Förderstrom, der dem vom Verbraucher angeforderten Druckmittelstrom entspricht, wobei sich ein Förderdruck einstellt, der um einen bestimmten Regeldruck, der der Federvorspannung am Pumpenregler entspricht, höher als der Lastdruck des Verbrauchers ist.
Bei einer gleichzeitigen Ansteuerung mehrerer Verbraucher wird der höchste Lastdruck der angesteuerten Verbraucher dem Pumpenregler zugeführt, wobei sich ein Förderdruck einstellt, der um den Regeldruck über dem höchsten Lastdruck liegt.
Zum lastdruckunabhängigen Betrieb der Verbraucher ist jedem Steuerventil eine Druckwaage zugeordnet, die eine Zusatzdrosselstelle bildet und die Druckdifferenz an der durch die Öffnungsweite des Steuerventils gebildeten Meßdrossel konstant hält. Die den Steuerventilen zugeordneten Druckwaagen verhindern somit, daß die Verbraucher mit dem geringeren Lastdruck mit einer zu hohen Bewegungs­ geschwindigkeit betrieben werden. Die Verbraucher werden somit lastunabhängig mit jeweils der am Steuerventil eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit betrieben.
Bei einer derartigen Steuerventileinrichtung ist jedoch für die lastunabhängige Steuerung der Verbraucher am Steuerventil und an der dem Steuerventil zugeordneten Druckwaage eine Druckdifferenz erforderlich. Die Höhe dieser Druckdifferenz bestimmt hierbei die Höhe des am Pumpenregler eingestellten Regeldrucks. Da der von der Pumpe gelieferte Förderdruck der Summe von Lastdruck und Regeldruck entspricht, führt die Höhe des Regeldrucks zu Druckverlusten und somit zu Energieverlusten im hydrostatischen Antriebssystem.
Zudem kann mit einem derartigen aus Druckwaage und Steuerventil bestehenden Steuerventileinrichtung nur der dem jeweiligen Verbraucher zuströmende Druckmittel­ strom gesteuert werden. Bei einem Wechsel der Belastungsrichtung der am Ver­ braucher angreifenden Last, beispielsweise bei einem Wechsel von einer positiven Last in eine negative Last, tritt am Verbraucher eine Zunahme der Bewegungs­ geschwindigkeit auf. Um eine derartige Geschwindigkeitszunahme bei einem Lastrichtungswechsel zu verhindern, sind in der Ablaufseite des Verbrauchers entsprechende Ventilmittel, beispielsweise Bremsventile vorzusehen, wodurch sich ein hoher Bauaufwand ergibt.
Aus der DE 37 16 200 C2 ist eine Steuer- und Regeleinrichtung für ein hydrostatisches Antriebssystem mit einer Pumpe und mehreren Verbrauchern bekannt, bei dem die Bewegungsgeschwindigkeit jedes Verbrauchers mit einer vor­ gegebenen Bewegungsgeschwindigkeit in einer elektronischen Steuereinrichtung verglichen wird und die Fördermenge der Pumpe derart eingestellt wird, daß die ein­ gestellten Bewegungsgeschwindigkeit der Verbraucher mit geringen Energieverlusten erzielt werden. Die Erfassung der Bewegungsistgeschwindigkeit erfolgt hierbei beispielsweise mittels Lage- oder Drehzahlsensoren an den Verbrauchern oder mittels Strommessern, beispielsweise umlaufenden Flügelrädern, mit denen der einem Verbraucher zufließende Förderstrom erfaßt werden kann. Lage- oder Drehzahlsensoren sind jedoch kostenintensiv und müssen in unmittelbarer Nähe des Verbrauchers angeordnet werden. Bei der Verwendung eines derartigen Antriebs- Systems in einer Arbeitsmaschine, beispielsweise einem Bagger, sind jedoch die Verbraucher Umwelteinflüssen wie Schmutz, Nässe usw. ausgesetzt, so daß die Sensoren vor diesen Umwelteinflüssen geschützt werden müssen. Zudem müssen die elektrischen Verbindungen zwischen den an den Verbrauchern angeordneten Sensoren und der elektronischen Steuereinrichtung vor diesen Umwelteinflüssen und mechanischen Beschädigungen geschützt werden, wodurch sich ein erheblicher Bau­ aufwand ergibt. Bei der Verwendung von Strommessern, die den dem Verbrauchern zufließenden Druckmittelstrom erfassen, ist zwar ein lastunabhängiger Betrieb der Verbraucher möglich, jedoch ein lastrichtungsunabhängiger Betrieb der Verbraucher bei einer Änderung der Lastrichtung der am Verbraucher angreifenden Last, beispielsweise von einer positiven in eine negative Last, nicht möglich.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydrostatisches Antriebs­ system der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, das einen lastunabhängigen Betrieb der Verbraucher und einen lastrichtungsunabhängigen Betrieb der Verbraucher mit geringen Energieverlusten bei geringem Bauaufwand ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß jedem Verbraucher ein den vom Verbraucher zu einem Behälter abströmenden Druckmittelstrom erfassender Förderstromsensor und/oder ein den von einer Förderleitung der Pumpe dem Verbraucher zuströmenden Druckmittelstrom erfassender Förderstromsensor zugeordnet ist und der Förderstromsensor mit einer elektronischen Steuereinrichtung in Wirkverbindung steht, wobei die elektronische Steuereinrichtung mit dem Betätigungsmittel, der Steuerventileinrichtung und einer Förderstromeinstell­ einrichtung der Pumpe in Wirkverbindung steht und wobei die elektronische Steuereinrichtung die Steuerventileinrichtung und/oder die Förderstromeinstell­ einrichtung der Pumpe in Abhängigkeit der an dem Betätigungsmittel vorgegebenen Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit sowie des am Förderstrom­ sensor erfaßten, vom Verbraucher abströmenden Druckmittelstroms und/oder des am Förderstromsensor erfaßten, dem Verbraucher zuströmenden Druckmittelstroms steuert.
Bei einem angesteuertem Verbraucher wird der dem Verbraucher zuströmende und/oder der vom Verbraucher abströmende Druckmittelstrom von der elektronischen Steuereinrichtung erfaßt und mit dem am Betätigungsmittel eingestellten Geschwindigkeitssollwert verglichen. Der Förderstrom der Pumpe wird hierbei von der elektronischen Steuereinrichtung anhand des an dem Betätigungsmittel eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit errechnet und dementsprechend die Förderstromeinstell­ einrichtung der Pumpe angesteuert, wobei die Steuerventileinrichtung derart aufgesteuert ist, daß an dieser kein Druckabfall entsteht. Durch die Erfassung der Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers anhand des zuströmenden und/oder abströmenden Druckmittelstroms und einer Steuerung der Förderstromeinstell­ einrichtung der Pumpe bzw. der Steuerventileinrichtung ist ein lastunabhängiger Betrieb des Verbrauchers mit der am Betätigungsmittel eingestellten Bewegungs­ geschwindigkeit möglich. Zudem ist durch die Steuerung der Steuerventileinrichtung in Abhängigkeit des vom Verbraucher abströmenden Druckmittelstroms ein lastrichtungsunabhängiger Betrieb des Verbrauchers möglich. Bei mehreren gleich­ zeitig angesteuerten Verbrauchern wird anhand der an den Betätigungsmitteln eingestellten Bewegungsgeschwindigkeiten der angesteuerten Verbraucher ein Förderstrom errechnet und die Förderstromeinstelleinrichtung der Pumpe angesteuert. Durch die Ansteuerung der Steuerventileinrichtungen in Abhängigkeit des dem jeweiligen Verbraucher zuströmenden und/oder abströmenden Druck­ mittelstrom wird verhindert, daß Druckmittel vorrangig den Verbrauchern mit einem geringen Lastdruck zuströmt. Der Pumpenförderstrom wird somit lastunabhängig zwischen den angesteuerten Verbrauchern aufgeteilt. Die Steuerung der Verbraucher in Abhängigkeit des abströmenden Druckmittelstroms ermöglicht weiterhin einen lastrichtungsunabhängigen Betrieb der Verbraucher. Zur Anpassung des Fördervolumens der Pumpe an den von den Verbrauchern angeforderten Druckmittelstrom ist hierbei kein Regeldruck erforderlich, wodurch geringe Energieverluste auftreten. Zudem sind zur lastrichtungsunabhängigen Steuerung der Verbraucher keine zusätzlichen Ventile erforderlich. Die Ventilkomponenten der Steuerventileinrichtung können hierbei auf geringe Durchflußwiderstände optimiert werden. Die Pumpe kann als Konstantpumpe ausgebildet sein, deren Förderstrom über die Antriebsdrehzahl einer Antriebsmaschine einstellbar ist oder als Pumpe mit veränderbarem Fördervolumen, wobei der Förderstrom mittels einer Förderstromeinstelleinrichtung und der Antriebsdrehzahl einer Antriebsmaschine veränderbar ist. Die Ansteuerung der Steuerventileinrichtungen durch die elektronische Steuereinrichtung hat zudem den Vorteil, daß bei mehreren angesteuerten Verbrauchern die Verbraucher mit frei wählbaren Prioritäten betreibbar sind, wodurch beispielsweise in Betriebszuständen, in denen der von den Verbrauchern angeforderte Druckmittelstrom den maximalen Förderstrom der Pumpe übersteigt, die Steuerventileinrichtungen derart ansteuerbar sind, daß die Verbraucher mit verminderten Bewegungsgeschwindigkeiten bei einem gleichen Geschwindigkeits­ verhältnis betrieben werden oder bestimmte Verbraucher mit Priorität betrieben werden. Zudem ist durch die elektronische Steuereinrichtung ein automatischer Betrieb oder ein programmierbarer Betrieb des Antriebssystems möglich.
In einer Ausführungsform der Erfindung, in der der Verbraucher als doppeltwirkender Verbraucher ausgebildet ist, ist der Verbraucher mittels der Steuerventileinrichtung an eine Förderleitung der Pumpe und eine mit einem Behälter in Verbindung stehende Rücklaufleitung anschließbar, wobei in der Förderleitung und in der Rücklaufleitung jeweils ein Förderstromsensor angeordnet ist. Dadurch ist auf einfache Weise möglich, den einem Verbraucher zuströmenden und abströmenden Druckmittelstrom zu erfassen, wodurch die elektronische Steuereinrichtung die Bewegungs­ geschwindigkeit des Verbrauchers unabhängig von der am Verbraucher angreifenden Last und der Lastrichtung auf den am Betätigungsmittel eingestellten Geschwindig­ keitswert steuern kann. Die Förderstromsensoren können hierbei stromauf oder stromab der Steuerventileinrichtung angeordnet werden, beispielsweise in der von der Pumpe zur Steuerventileinrichtung geführten Förderleitung und in der von der Steuer­ ventileinrichtung zum Behälter geführten Rücklaufleitung oder in den von der Steuer­ ventileinrichtung zum Verbraucher geführten Druckmittelleitungen. Die Anordnung der Förderstromsensoren in der Förderleitung und der Rücklaufleitung der Steuer­ ventileinrichtung ist hierbei besonders vorteilhaft, da beispielsweise bei einem doppeltwirkenden Verbraucher unabhängig von der Schaltstellung der Steuer­ ventileinrichtung der in der als Zulaufleitung wirkenden Förderleitung angeordnete Förderstromsensor den dem Verbraucher zuströmenden Druckmittelstrom und der in der als Ablaufleitung wirkenden Rücklaufleitung den vom Verbraucher abströmenden Druckmittelstrom erfaßt. Die Flächendifferenz zwischen der Kolben- und der Stangen­ seite beispielsweise eines als Hydraulikzylinder ausgebildeten Verbrauchers ist hierbei in der elektronischen Steuereinrichtung abgelegt, so daß anhand der von den Förderstromsensoren erfaßten unterschiedlich großen Druckmittelströme in der Kolben- und Stangenseite des Hydraulikzylinders von der elektronischen Steuer­ einrichtung eine Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers errechnet werden kann. Die Anordnung von zwei Förderstromsensoren hat zudem den Vorteil, daß in der elektronischen Steuereinrichtung erkannt werden kann, ob eine Geschwindig­ keitszunahme des Verbrauchers durch die Ansteuerung eines weiteren Verbrauchers mit einem höheren Lastdruck und somit einem Anstieg des vom zulaufseitigen und vom ablaufseitigen Förderstromsensors erfaßten Druckmittelstroms oder durch die Beaufschlagung des Verbrauchers durch eine negative Last und somit einem Anstieg des von dem in der Ablaufleitung angeordneten Förderstromsensors erfaßten Druck­ mittelstroms verursacht wurde. Dadurch kann entsprechend der Zulaufquerschnitt oder der Ablaufquerschnitt der Steuerventileinrichtung angesteuert werden. Die Verwendung zweier Förderstromsensoren hat weiterhin den Vorteil, daß Fehl­ funktionen der Steuerventileinrichtungen erkannt werden können, wodurch sich eine hohe Betriebssicherheit ergibt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, in der der Verbraucher als doppelt­ wirkender Verbraucher ausgebildet ist, ist der Verbraucher mittels der Steuerventil­ einrichtung an eine Förderleitung der Pumpe und eine zu einem Behälter geführte Rücklaufleitung anschließbar, wobei in der von der Steuerventileinrichtung zum Behälter geführten Rücklaufleitung ein Förderstromsensor angeordnet ist. Durch die Erfassung des einem doppeltwirkenden Verbraucher abströmenden Druckmittelstrom ist auf einfache Weise möglich, die Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers zu erfassen, wodurch mit lediglich einem Förderstromsensor ein lastunabhängiger und lastrichtungsunabhängiger Betrieb des Verbrauchers ermöglicht wird.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der der Verbraucher als einfach­ wirkender Verbraucher ausgebildet ist, sieht vor, daß bei einer Verbindung des Verbrauchers mittels der Steuerventileinrichtung mit der Pumpe in einer von der Steuerventileinrichtung zum Verbraucher geführten Druckmittelleitung ein Förder­ stromsensor angeordnet ist und bei der Verbindung des Verbrauchers mittels der Steuerventileinrichtung mit dem Behälter in einer von der Steuerventileinrichtung zum Behälter geführten Rücklaufleitung ein Förderstromsensor vorgesehen ist. Dadurch kann bei einem einfachwirkenden Verbraucher in einer ersten Schaltstellung der Steuerventileinrichtung, beispielsweise zum Anheben einer Last, den dem Verbraucher zuströmende Druckmittelstrom und in einer zweiten Schaltstellung, beispielsweise zum Absenken einer Last, den vom Verbraucher abströmende Druck­ mittelstrom mittels jeweils Förderstromsensors erfaßt werden. In beiden Betriebs­ zuständen kann somit die Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers erfaßt werden und durch die elektronische Steuereinrichtung ein lastunabhängiger und lastrichtungsunabhängiger Betrieb des Verbrauchers ermöglicht werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Steuerventileinrichtung an eine Förder­ leitung der Pumpe und eine mit einem Behälter in Verbindung stehende Rücklauf­ leitung angeschlossen und steht mit einer Umlaufleitung in Verbindung, wobei die Umlaufleitung in einer ersten Schaltstellung der Steuerventileinrichtung eine Verbindung der mit dem Verbraucher in Verbindung stehenden Druckmittelleitung mit der Rücklaufleitung ermöglicht und in einer zweiten Schaltstellung der Steuerventil­ einrichtung eine Verbindung der Förderleitung mit der Druckmittelleitung herstellt, wobei in der Umlaufleitung ein Förderstromsensor angeordnet ist. Dadurch ist es möglich, in beiden Schaltstellungen der Steuerventileinrichtung den dem Verbraucher zuströmenden bzw. den vom Verbraucher abströmenden Druckmittelstrom mit einem in der Umlaufleitung angeordneten Förderstromsensor zu erfassen, wodurch sich ein geringer Bauaufwand ergibt.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung, in der der Verbraucher als einfach­ wirkender Verbraucher ausgebildet ist, sieht vor, daß ein Förderstromsensor in einer von der Steuerventileinrichtung zum Verbraucher geführten Druckmittelleitung angeordnet ist und ein Stromregler zur lastunabhängigen Steuerung des vom Verbraucher zum Behälter strömenden Druckmittelstrom vorgesehen ist. Durch den Förderstromsensor ist somit ein lastunabhängiger und lastrichtungsunabhängiger Betrieb in einer Schaltstellung zum Anheben einer Last möglich. In einer Schalt­ stellung zum Absenken einer Last wird ein von der Last und der Lastrichtung unabhängiger Betrieb des Verbrauchers durch den Stromregler ermöglicht.
In einer Ausgestaltungsform weist die Steuerventileinrichtung ein die Bewegungs­ richtung des Verbrauchers steuerndes Umsteuerventil und mindestens ein die Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers steuerndes Steuerventil auf. Durch jeweils ein in der vom Umsteuerventil zum Verbraucher geführten Druckmittelleitung angeordnetes Steuerventil ist es hierbei möglich, beispielsweise bei einem doppelt­ wirkenden Verbraucher, den dem Verbraucher zuströmenden und den vom Verbraucher abströmenden Druckmittelstrom mittels jeweils eines Steuerventils unabhängig voneinander zu steuern. Das Umsteuerventil bestimmt hierbei die Bewegungsrichtung des Verbrauchers. Dadurch kann bei einem Anstieg des dem Verbraucher zuströmenden Druckmittelstroms nur das in der zulaufseitigen Druck­ mittelleitung angeordnete Steuerventil angedrosselt werden und somit ein Anstieg der Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers bei der Ansteuerung eines weiteren Verbrauchers mit einem höheren Lastdruck vermieden werden. Bei der Beaufschlagung des Verbrauchers durch eine negative Last kann einer Geschwindig­ keitszunahme durch eine Androsselung des in der ablaufseitigen Druckmittelleitung angeordneten Steuerventils entgegengewirkt werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Steuer­ ventileinrichtung als ein die Bewegungsrichtung des Verbrauchers und die Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers steuerndes, in Zwischenstellungen drosselndes Wegeventil ausgebildet. Dadurch ergibt sich ein geringer Bauaufwand, da zur Steuerung der Bewegungsrichtung und der Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers lediglich ein Ventilelement erforderlich ist.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist in den von der Steuerventileinrichtung zu dem Verbraucher geführten Druckmittelleitungen jeweils ein in Richtung zum Verbraucher öffnendes Sitzventil angeordnet, das in Richtung einer Sperrstellung vom Lastdruck des Verbrauchers sowie einer Feder beaufschlagbar ist. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, den mittels der Steuerventileinrichtung ansteuerbaren Verbraucher in der Neutralstellung der Steuerventileinrichtung leckölfrei abzusperren.
Ein besonders geringer Bauaufwand ergibt sich hierbei, wenn das Steuerventil als Sitzventil ausgebildet ist. Das Steuerventil steuert somit den Zulaufstrom bzw. den Ablaufstrom und dient gleichzeitig zur leckölfreien Absperrung des Verbrauchers, wodurch die leckölfreie Absperrung des Verbrauchers ohne zusätzliche Ventile erreicht wird.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung ist der Förderstromsensor als Sitzventil ausgebildet. Das Sitzventil ist somit in den Förderstromsensor integriert. Dadurch ergibt sich ein geringer baulicher Aufwand mit wenigen Ventilbauteilen, da der Förderstromsensor ebenfalls die Funktion des Sitzventils zur leckölfreien Absperrung des Verbrauchers aufweist.
Zweckmäßigerweise ist bei der Verbindung der Druckmittelleitung mit der Rücklauf­ leitung mittels der Steuerventileinrichtung das in der Druckmittelleitung angeordnete Sitzventil in die Öffnungsstellung beaufschlagbar. Dadurch kann bei einer Ansteuerung der Steuerventileinrichtung das in der Ablaufleitung angeordnete Sitz­ ventil in die Öffnungsstellung beaufschlagt werden und somit eine Bewegung des Verbrauchers erfolgen.
Mit besonderem Vorteil sind zur Ansteuerung der Steuenrentileinrichtung zwei elektrisch ansteuerbare, proportionale Vorsteuerventile vorgesehen, die mit der elektronischen Steuereinrichtung in Wirkverbindung stehen und einen Steuerdruck zur Beaufschlagung der Steuerventileinrichtung erzeugen. Mittels zweier Vorsteuer­ ventile kann sowohl eine aus einem Wegeventil bestehende Steuerventileinrichtung als auch eine aus einem Umsteuerventil und zwei Steuerventilen bestehende Steuer­ ventileinrichtung auf einfache Weise angesteuert werden, wobei die Höhe des von dem proportionalen Vorsteuerventil erzeugten Steuerdrucks die Auslenkung des Steuerventils bestimmt.
Zweckmäßigerweise weist hierbei das Umsteuerventil einen in Richtung einer ersten Schaltstellung wirkenden ersten Steuerdruckraum auf, in der die Förderleitung der Pumpe an eine erste Druckmittelleitung und die zweite Druckmittelleitung an die Rücklaufleitung angeschlossen ist, und einen den Umsteuerventil in eine zweite Schaltstellung beaufschlagenden zweiten Steuerdruckraum auf, in der die erste Druckmittelleitung an die Rücklaufleitung und die zweite Druckmittelleitung an die Förderleitung angeschlossen ist, wobei der erste Steuerdruckraum an eine mit einem ersten Vorsteuerventil in Verbindung stehende Steuerdruckleitung angeschlossen ist, die mit einem das in der ersten Druckmittelleitung angeordnete Steuerventil in Richtung der Öffnungsstellung beaufschlagenden Steuerdruckraum in Verbindung steht, und wobei der zweite Steuerdruckraum an eine mit dem zweiten Vorsteuerventil in Verbindung stehende Steuerdruckleitung angeschlossen ist, die mit einem das in der zweiten Druckmittelleitung angeordnete Steuerventil in Richtung der Öffnungs­ stellung beaufschlagenden Steuerdruckraum in Verbindung steht. Dadurch kann bei einem doppeltwirkenden Verbraucher durch jeweils ein Vorsteuerventil sowohl das Umsteuerventil in eine entsprechende Schaltstellung beaufschlagt werden als auch das in dieser Schaltstellung in der zulaufseitigen Druckmittelleitung angeordnete Steuerventil in Richtung der Öffnungsstellung beaufschlagt werden und somit den dem Verbraucher zuströmenden Druckmittelstrom steuern.
Bei einem einfachwirkenden Verbraucher ist es zweckmäßig, wenn das Umsteuer­ ventil in Richtung einer ersten Schaltstellung, in der die Druckmittelleitung mit der Rücklaufleitung in Verbindung steht, federkraftbeaufschlagt ist und in Richtung einer zweiten Schaltstellung, in der die Druckmittelleitung an die Förderleitung der Pumpe angeschlossen ist, mittels eines einen Steuerdruck erzeugenden, mit der elektronischen Steuereinrichtung in Verbindung stehenden Vorsteuerventils, das einen Schaltmagnet aufweist, beaufschlagbar ist und zur Betätigung des Steuerventils ein elektrisch ansteuerbares, proportionales Vorsteuerventile vorgesehen ist, das mit der elektronischen Steuereinrichtung in Wirkverbindung steht und einen Steuerdruck zur Beaufschlagung des Steuerventils erzeugt. Das Umsteuerventil kann hierbei durch ein mit einem Schaltmagnet versehenen Vorsteuerventil auf einfache Weise betätigt werden, da das Umsteuerventil lediglich zwei Schaltstellungen aufweist. Die Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers erfolgt durch das Steuerventil, das mittels eines proportionalen Vorsteuerventils angesteuert wird.
Zweckmäßig ist es, wenn das Wegeventil einen das Wegeventil in Richtung einer ersten Schaltstellung beaufschlagenden ersten Steuerdruckraum und einen in Richtung einer zweiten Schaltstellung beaufschlagenden zweiten Steuerdruckraum aufweist, wobei in der ersten Schaltstellung die Förderleitung an eine erste Druck­ mittelleitung und die zweite Druckmittelleitung an die Rücklaufleitung angeschlossen ist und in der zweiten Schaltstellung die zweite Druckmittelleitung mit der Förder leitung und die erste Druckmittelleitung mit der Rücklaufleitung in Verbindung steht, und wobei eine an das erste Vorsteuerventil angeschlossene Steuerdruckleitung mit dem ersten Steuerdruckraum in Verbindung steht und eine an das zweite Vorsteuer­ ventil angeschlossene Steuerdruckleitung mit dem zweiten Steuerdruckraum in Verbindung steht. Dadurch kann bei einem doppeltwirkenden Verbraucher mittels zwei Vorsteuerventilen auf einfache Weise ein Wegeventil in die drosselnden Zwischenstellungen angesteuert werden.
In einer Ausführungsform, in der in jeder vom Wegeventil zum Verbraucher geführten Druckmittelleitung ein Sitzventil angeordnet ist, ist es besonders vorteilhaft, wenn eine an das erste Vorsteuerventil angeschlossene Steuerdruckleitung mit dem ersten Steuerdruckraum des Wegeventils sowie einen in Richtung der Öffnungsstellung wirkenden Steuerdruckraum des in der ersten Druckmittelleitung angeordneten Sitz­ ventils in Verbindung steht und eine an das zweite Vorsteuerventil angeschlossene Steuerdruckleitung mit dem zweiten Steuerdruckraum des Wegeventils sowie einem in Richtung der Öffnungsstellung wirkenden Steuerdruckraum des in der zweiten Druckmittelleitung angeordneten Sitzventils in Verbindung steht. Dadurch kann ebenfalls bei einer aus einem Wegeventil und in den Druckmittelleitungen zur lecköl­ freien Verbraucherabsperrung angeordneten Sitzventilen bestehenden Steuer­ ventileinrichtung das bei einer Beaufschlagung des Wegventils in der jeweiligen Zulaufleitung angeordnete Sitzventil aufgesteuert werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung steuert die elektronische Steuer­ einrichtung die Vorsteuerventile zeitlich versetzt an, wobei das zuerst angesteuerte Vorsteuerventil einen auf den Umsteuerventil sowie das Steuerventil bzw. das Wege­ ventil und das Süzventil wirkenden Steuerdruck erzeugt und der von dem zeitlich später angesteuerten Vorsteuerventil gebildete Steuerdruck einen auf das Steuer­ ventil bzw. das Sitzventil wirkenden Steuerdruck erzeugt. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, beide in den Druckmittelleitungen angeordnete Steuerventile bzw. Sitzventile anzusteuern, wobei das zeitlich frühere angesteuerte Vorsteuerventil die Umschaltrichtung des Umsteuerventils bzw. des Wegeventils bestimmt und das in der Zulaufleitung angeordnete Steuerventil bzw. Sitzventil ansteuert und das zeitlich spätere angesteuerte Vorsteuersignal lediglich auf das in der Ablaufleitung angeordnete Steuerventil bzw. Sitzventil einwirkt und dieses in Richtung der Öffnungsstellung beaufschlagt.
Besondere Vorteile ergeben sich hierbei, wenn die Vorsteuerventile mittels jeweils einer Steuerdruckleitung an den Steuerdruckraum des Umsteuerventils und an den Steuerdruckraum des Steuerventils angeschlossen sind, wobei in der zum Umsteuer­ ventil geführten Steuerdruckleitung ein in Richtung zum Steuerdruckraum des Umsteuerventils öffnendes Sitzventil angeordnet ist, das mittels des Ventilkörpers des Umsteuerventils in eine Sperrstellung beaufschlagbar ist. Bei der Beaufschlagung des Steuerdruckraums mit Steuerdruck und somit bei in einer Richtung ausgelenktem Umsteuerventil ist somit durch das vom Umsteuerventil in die Sperrstellung beaufschlagte Sitzventil die Verbindung des anderen Steuerdruckraums mit der Steuerdruckleitung unterbrochen, so daß der in dieser Steuerdruckleitung anstehende Steuerdruck lediglich auf das Steuerventil einwirkt. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, daß das zeitlich frühere Ansteuersignal die Umschaltrichtung des Umsteuer­ ventils bestimmt und das zulaufseitige Steuerventil ansteuert und das zeitlich spätere Ansteuersignal lediglich das ablaufseitige Steuerventil ansteuert.
Bei einer als Wegeventil ausgebildeten Steuerventileinrichtung ist es besonders vorteilhaft, wenn die an den in Richtung zur Öffnungsstellung des Sitzventils wirkenden Steuerdruckraum angeschlossene Steuerdruckleitung an eine in einer Gehäusebohrung des Steuerschiebers des Wegeventils angeformten Ringnut angeschlossen ist, wobei die Ringnut an die Steuerdruckleitung des Vorsteuerventils angeschlossen ist und wobei eine im Steuerschieber gebildete Bohrung mit der Ring­ nut und dem Steuerdruckraum des Wegeventils in Verbindung steht, und die Bohrung bei einer Beaufschlagung des anderen Steuerdruckraums mit einer weiteren in der Gehäusebohrung angeformten Ringnut in Verbindung bringbar ist, die an die Rück­ laufleitung angeschlossen ist. Bei der Ansteuerung eines Steuerdruckraums mit Steuerdruck und somit einer bestimmten Auslenkung des Steuerschiebers wird somit die Verbindung des anderen Steuerdruckraums mit der zugeordneten Steuer­ druckleitung unterbrochen. Dadurch ist ebenfalls auf einfache Weise möglich, daß das zeitlich frühere Signal sowohl das Wegeventil und das in der Zulaufleitung angeordnete Sitzventil ansteuert und das spätere Ansteuersignal lediglich das in der Ablaufleitung angeordnete Sitzventil in die Öffnungsstellung beaufschlagt.
Zweckmäßigerweise verbindet die Steuerventileinrichtung in der Neutralstellung die von der Steuerventileinrichtung zu dem Sitzventil geführte Druckmittelleitung mit der Rücklaufleitung. Die an die Sitzventile bzw. die Steuerventile angeschlossenen Druckmittelleitungen sind somit in der Neutralstellung des Umsteuerventils bzw. des Wegeventils zum Behälter entlastet, wodurch die Sitzventile bzw. die Steuerventile in die Sperrstellung beaufschlagt werden und eine unkontrollierte Bewegung des Verbrauchers vermieden wird. Dadurch ergibt sich eine hohe Betriebssicherheit.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Wegeventil mittels eines Schrittmotors, der mit der elektronische Steuereinrichtung in Wirk­ verbindung steht, betätigbar. Dadurch kann mit geringem baulichem Aufwand eine Ansteuerung der Steuerventileinrichtung erfolgen.
Im Hinblick auf eine hohe Betriebssicherheit ist der Schrittmotor mit einer Feder­ rückzugseinrichtung versehen. Dadurch kann die Steuerventileinrichtung mit geringem Aufwand bei einem Stromausfall in die Neutralstellung beaufschlagt werden.
Mit besonderem Vorteil ist hierbei das Sitzventils mittels eines mechanisch vom Wegeventil betätigbaren Vorsteuerventils aufsteuerbar. Bei einer Auslenkung des Wegeventils wird das Vorsteuerventil betätigt und somit das in der Rücklaufleitung angeordnete Sitzventil in die Öffnungsstellung aufgesteuert, wodurch das Sitzventil ebenfalls vom Schrittmotor betätigt wird und somit das Sitzventil auf einfache Weise aufgesteuert werden kann.
Zweckmäßigerweise ist hierbei in einer von dem in Schließrichtung des Sitzventils wirkenden Steuerdruckraum zum Behälter geführten Steuerdruckleitung das Vor­ steuerventil angeordnet, das als federbelastetes Rückschlagventil ausgebildet ist und einen Ventilkörper aufweist, der mittels des Steuerschiebers des Wegeventils in die Öffnungsstellung aufsteuerbar ist. Bei einer Auslenkung des Wegeventils wird somit das Vorsteuerventil in die Öffnungsstellung beaufschlagt, wodurch der in Schließ­ richtung wirkende Steuerdruckraum des Sitzventils zum Behälter entlastet wird und somit das Sitzventil aufgesteuert werden kann. Dadurch kann auf einfache Weise das in der ablaufseitigen Druckmittelleitung angeordnete Sitzventil bei einer Betätigung des Wegeventils aufgesteuert werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltungsform weist der Förderstromsensor einen in einer Gehäusebohrung längsverschiebbar angeordneten Ventilkörper auf, der mittels einer Feder in Richtung einer Schließstellung und von dem dem Ventil­ körper an einer Wirkfläche, insbesondere einer Stirnfläche, zuströmenden Druck­ mittelstrom in Richtung einer Durchflußstellung beaufschlagbar ist. Der Ventilkörper des Förderstromsensors wird hierbei von den dem Ventilkörper zuströmenden Druckmittelstrom beaufschlagt und ausgelenkt. Der Ventilkörper des Förder­ stromsensors weist somit für einen bestimmten dem Förderstromsensor in der Gehäusebohrung an der Wirkfläche zuströmenden Druckmittelstrom eine zugeordnete Auslenkung auf, die auf einfache Weise erfaßt werden kann.
In einer Ausführungsform ist die Auslenkung des Ventilkörpers des Förderstrom­ sensors mittels eines Induktivsensors erfaßbar. Mit einem Induktivsensor ist es auf einfache Weise möglich, die Auslenkung des Ventilkörpers des Förderstromsensors, die ein Maß für den dem Förderstromsensor und somit dem Verbraucher zuströmenden bzw. abströmenden Druckmittelstrom ist, zu erfassen und der elektronischen Steuereinrichtung zuzuführen. Die Förderstromkennlinie des Förder­ stromsensors ist hierbei in, der elektronischen Steuereinrichtung abgelegt.
In einer weiteren Ausführungsform steht der Ventilkörper des Förderstromsensors mit einem Hallsensor in Wirkverbindung. Dadurch kann ebenfalls der Öffnungshub des Ventilkörpers erfaßt werden.
Besonders zweckmäßig ist es hierbei, wenn der Ventilkörper des Förderstromsensors mit einem dauermagnetischen Körper versehen ist, der mit einem in einem Gehäuse des Förderstromsensors angeordneten Hallsensor, der mit der elektronischen Steuer­ einrichtung verbunden ist, in Wirkverbindung steht.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn der Ventilkörper des Förderstromsensors im Bereich der Wirkfläche mit einer Feinsteuereinrichtung versehen ist. Durch eine Fein­ steuereinrichtung, beispielsweise eine Feinsteuernut oder ein Feinsteuerabschnitt, kann auch ein geringer dem Förderstromsensor zuströmender Druckmittelstrom mit entsprechender Genauigkeit erfaßt werden.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist bei einer Betätigung der Steuerventil­ einrichtung in Richtung der Neutralstellung der von der Steuerventileinrichtung gebildete Zulaufquerschnitt von der Pumpe zum Verbraucher vor dem von der Steuerventileinrichtung gebildeten Rücklaufquerschnitt vom Verbraucher zum Behälter androsselbar. Dadurch ist mit geringem Aufwand bei einem Antriebssystem mit lediglich einem in der Rücklaufleitung angeordneten Förderstromsensor ein lastunabhängiger und lastrichtungsunabhängiger Betrieb des der Steuerventil­ einrichtung zugeordneten Verbrauchers möglich. Sofern der in der Rücklaufleitung angeordnete Förderstromsensor eine zu hohe Druckmittelstrom und somit Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers erfaßt, kann dies darin verursacht sein, daß ein weiterer Verbraucher angesteuert ist, der einen höheren Lastdruck aufweist und somit einen höheren Systemdruck erfordert, wodurch der Förderstrom der Pumpe vorrangig dem geringer belasteten Verbraucher zuströmt, oder der Verbraucher von einer negativen Last beaufschlagt ist, wodurch vom Verbraucher mehr Druckmittel abströmt als diesem an der Zulaufseite von der Pumpe zur Verfügung steht. Die elektronische Steuereinrichtung kann durch den im Ablauf angeordneten Förder­ stromsensor eine zu hohe Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers erkennen, ein Rückschluß auf die Ursache ist jedoch nicht möglich. Sofem eine zu hohe Bewegungsgeschwindigkeit vorliegt, steuert die elektronische Steuereinrichtung die Steuerventileinrichtung in Richtung der Neutralstellung an. Durch die Ansteuerung und somit Verringerung des Zulaufquerschnitts vor dem Ablaufquerschnitt der Steuer­ ventileinrichtung kann somit in Betriebszuständen, in denen ein weiterer Verbraucher mit einem höhere Lastdruck angesteuert ist, einer Geschwindigkeitszunahme des Verbrauchers entgegengewirkt werden, so daß dieser mit der am Betätigungsmittel eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit betrieben wird. Sofem der Förderstrom­ sensor weiterhin eine zu große Bewegungsgeschwindigkeit erfaßt und somit der Verbraucher von einer negativen Last beaufschlagt ist, wird durch eine weitere Ansteuerung der Steuerventileinrichtung in Richtung der Neutralstellung ebenfalls der Ablaufquerschnitt angedrosselt und somit verringert, wodurch einer durch eine negative Last verursachten Geschwindigkeitszunahme entgegengewirkt werden kann.
Da hierbei in Betriebszuständen, in denen der Verbraucher von einer negative Last beaufschlagt ist, der Zulaufquerschnitt bereits stark gedrosselt oder verschlossen sein kann, so daß dem Verbraucher an der Zulaufseite über den an der Steuerventil­ einrichtung gebildeten Zulaufquerschnitt ein zu geringer Druckmittelstrom zuströmt, ist es zweckmäßig, wenn eine Nachsaugeeinrichtung vorgesehen ist, die eingangsseitig mit der Rücklaufleitung stromab des Förderstromsensors in Verbindung steht. Dadurch kann mit geringem Aufwand eine Kavitation an der Zulaufseite des Verbrauchers vermieden werden.
Bei einem hydrostatisches Antriebssystem mit eine Stromregler ist es besonders vorteilhaft, wenn der Stromregler in einer Schaltstellung der Steuerventileinrichtung, in der die Druckmittelleitung an die Rücklaufleitung angeschlossen ist, in Richtung einer den von der Steuerventileinrichtung gebildeten Ablaufquerschnitt verringernden Schaltstellung von dem Lastdruck des Verbrauchers entgegen einer Kraft einer Feder beaufschlagbar ist und in einer Schaltstellung des Steuerventils, in der die Druck­ mittelleitung mit der Förderleitung in Verbindung steht, in Richtung einer den vom Steuerschieber gebildeten Zulaufquerschnitt freigebenden Schaltstellung von der Feder und dem Förderdruck der Pumpe beaufschlagbar ist. Der Stromregler ist somit lediglich in einer Schaltstellung der Steuerventileinrichtung aktiv, in der die Druck­ mittelleitung an die Rücklaufleitung angeschlossen ist. In dieser Schaltstellung hält der Stromregler die durch die Feder festgelegte Druckdifferenz am Ablaufquerschnitt der Steuerventileinrichtung konstant, wodurch die Geschwindigkeit des Verbrauchers in Abhängigkeit der Auslenkung der Steuerventileinrichtung gesteuert wird. Dadurch ist in dieser Schaltstellung ein lastunabhängiger und lastrichtungsunabhängiger Betrieb des Verbrauchers möglich. In der zweiten Schaltstellung, in der die Druck­ mittelleitung an die Förderleitung angeschlossen ist, ist der Stromregler in einer den Zulaufquerschnitt der Steuerventileinrichtung freigebenden Schaltstellung und somit nicht aktiv, wodurch in dieser Schaltstellung der Steuerventileinrichtung durch den in der Zulaufleitung angeordneten Förderstromsensor und die elektronische Steuer­ einrichtung ein lastunabhängiger und lastrichtungsunabhängiger Betrieb des Verbrauchers ermöglicht wird.
Ein geringer Bauaufwand ergibt sich hierbei, wenn der Stromregler in den Steuer­ schieber des Wegeventils integriert ist.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebssystems mit einer Steuerventileinrichtung zur Ansteuerung eines doppelt­ wirkenden Verbrauchers,
Fig. 2 eine zweite Ausführungsform mit einer Steuerventileinrichtung zur Ansteuerung eines einfachwirkenden Verbrauchers,
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform der Erfindung mit einer Steuerventil­ einrichtung zur Ansteuerung eines doppeltwirkenden Verbrauchers,
Fig. 4 eine Variante der dritten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 5 eine vierte Ausführungsform der Erfindung mit einer Steuerventil­ einrichtung zur Ansteuerung eines doppeltwirkenden Verbrauchers,
Fig. 6 eine Variante der vierten Ausführungsform,
Fig. 7 eine fünfte Ausführungsform mit einer Steuerventileinrichtung zur Ansteuerung eines einfachwirkenden Verbrauchers und
Fig. 8 eine sechste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebs­ systems mit einer Steuerventileinrichtung zur Ansteuerung eines einfachwirkenden Verbrauchers.
Die Fig. 1 zeigt ein hydrostatischen Antriebssystem mit einer im Förderstrom verstellbaren Pumpe 1, deren Förderstrom mittels einer Förderstromeinstelleinrichtung 2 veränderbar ist. Die Pumpe 1 saugt aus einem Behälter 3 Druckmittel an und fördert in eine Förderleitung 4. Von der Förderleitung 4 zweigt eine Förderleitung 4a ab, die zu einem Verbraucher 5 geführt ist. Von der Förderleitung 4 können hierbei weitere Förderleitungen abzweigen, die zu weiteren Verbrauchern geführt sind.
In der Förderleitung 4a ist eine Steuerventileinrichtung 6 zur Steuerung des als doppeltwirkenden Hydraulikzylinders ausgebildeten Verbrauchers 5 vorgesehen, die ein Umsteuerventil 7 zur Steuerung der Bewegungsrichtung des Verbrauchers 5 und zwei Steuerventile 8a, 8b zur Steuerung der Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers 5 aufweist.
Das Umsteuerventil 7 weist einen in einer Gehäusebohrung 9a längsverschiebbaren Ventilschieber 9 auf, wobei in der Gehäusebohrung 9a eine Ringnut 10 vorgesehen ist, die an die Förderleitung 4a angeschlossen ist. Weitere Ringnuten 11a, 11b sind an eine mit dem Behälter 3 in Verbindung stehende Rücklaufleitung 12 angeschlossen. Der Ventilschieber 9 weist Kolbenflansche 13, 14, 15 und dazwischen angeordnete Steuernuten 16, 17, wobei der Kolbenflansch 14 in der gezeigten Mittel­ stellung des Ventilschiebers 9 die Ringnut 10 verschließt. Im Bereich der Steuernut 16 ist an die Gehäusebohrung 9a eine mit dem Verbraucher 5 in Verbindung stehende Druckmittelleitung 18 angeschlossen. Eine weitere mit dem Verbraucher in Verbindung stehende Druckmittelleitung 19 ist im Bereich der Steuernut 17 an die Gehäusebohrung 9a angeschlossen. Die Kolbenflansche 13, 14 sind im Bereich der Ringnuten 11a, 12a angeordnet, wobei in der Mittelstellung des Steuerschiebers 9 die Kolbenflansche 13, 14 die Verbindung der Druckmittelleitungen 18, 19 mit der Rück­ laufleitung 12 ermöglichen.
Zur Beaufschlagung des Steuerschieber 9 des Umsteuerventils 7 sind Steuerdruck­ räume 20, 21 vorgesehen, in denen jeweils eine Feder 22, 23 angeordnet ist. Der Steuerdruckraum 20 ist hierbei an eine Steuerdruckleitung 24 angeschlossen, die zu einem Vorsteuerventil 25 geführt ist. Das Vorsteuerventil 25 ist als elektrisch gesteuertes, proportionales Vorsteuerventil ausgebildet und eingangsseitig mittels einer Zweigleitung 26 an die Förderleitung 4a angeschlossen. Auf dieselbe Weise ist der Steuerdruckraum 21 an eine Steuerdruckleitung 27 angeschlossen, die mit einem elektrisch angesteuerten, proportionalen Vorsteuerventil 28 in Verbindung steht, das eingangsseitig mittels einer Zweigleitung 29 an die Förderleitung 4a angeschlossen ist. In der Steuerdruckleitung 24, 27 ist jeweils ein in Richtung zum Steuerdruckraum 20, 21 öffnendes Rückschlagventil 30, 31 vorgesehen, das mittels des Steuer­ schiebers 9 des Umsteuerventils 7 in die Schließstellung beaufschlagbar ist. Hierzu sind an den Stirnseiten des Steuerschiebers 9 Betätigungsstifte 32, 33 vorgesehen. An den Kolbenflanschen 13, 15 sind Nuten 34, 35 vorgesehen, die bei einer entsprechenden Auslenkung des Steuerschiebers 9 eine Verbindung des Steuer­ druckraums 30, 31 mit der Rücklaufleitung 12 ermöglichen und somit den Steuer­ druckraum 30, 31 zur Rücklaufleitung 12 entlasten.
In der Druckmittelleitung 18 ist ein Steuerventil 8a angeordnet, das einen in einer Gehäusebohrung 40a längsverschiebbaren Ventilkörper 41a aufweist. Der mit dem Umsteuerventil 7 in Verbindung stehende Abschnitt der Druckmittelleitung 18 ist an eine in der Gehäusebohrung 40a angeformte Ringnut 42a angeschlossen. Der mit dem Verbraucher 5 in Verbindung stehende Abschnitt der Druckmittelleitung 18 ist an einen zwischen der Gehäusebohrung 40a und dem Ventilkörper 41a gebildeten Ringraum 43a angeschlossen ist. Zwischen dem Ringraum 43a und der Ringnut 42a ist ein Ventilsitz gebildet, der von einer am Ventilkörper 41a gebildeten Kegelfläche 44a ansteuerbar ist. Im Bereich der Kegelfläche 44a ist am Ventilkörper 41a eine Feinsteuernut 45a vorgesehen. Der Ventilkörper 41a ist in Richtung der Schließ­ stellung vom Lastdruck des Verbrauchers 5 belastet, wobei eine im Ventilkörper 41a angeordnete Drosselbohrung 46a von dem Ringraum 43a zu einem in Schließrichtung wirkenden Steuerdruckraum 47a geführt ist. In Öffnungsrichtung ist der Ventilkörper 41a von einem von dem Vorsteuerventil 25 erzeugten Steuerdruck beaufschlagbar, wozu ein in Öffnungsrichtung wirkender Steuerdruckraum 48a mittels einer Steuer­ druckleitung 49a an die Steuerdruckleitung 24 angeschlossen ist. Der Steuerdruck­ raum 47a ist zum Behälter 3 entlastbar, wobei im Ventilkörper 41a eine mit dem Steuerdruckraum 47a in Verbindung stehende Längsbohrung 50a angeordnet ist, die mit einer mittels einer Leitung 51a an die Rücklaufleitung 12 angeschlossenen, im Ventilkörper 41a angeformten Ringnut 52a in Verbindung bringbar ist. Am Übergang der Längsbohrung 50a in den Steuerdruckraum 47a ist ein Sitzventil 53a angeordnet, das in Richtung einer Sperrstellung mittels einer Feder 54a beaufschlagbar ist. In Öffnungsstellung ist das Sitzventil 53a von einem im Steuerdruckraum 48a angeordneten, im Ventilkörper 41a längsverschieblich gelagerten Kolben 55a beaufschlagbar, der mittels eines in der Längsbohrung 50a angeordneten Betätigungsstiftes 56a mit dem Sitzventil 53a in Wirkverbindung steht. Im Kolben 55a ist hierbei eine Verbindungsbohrung 57a vorgesehen, die eine Verbindung der Längsbohrung 50a mit der an die Rücklaufleitung 12 angeschlossenen Ringnut 52a ermöglicht.
Zur Steuerung des in der Druckmittelleitung 19 strömenden Druckmittelstroms ist ein Steuerventil 8b vorgesehen, das in der konstruktiven Ausführung dem Steuerventil 8a entspricht. Die Ringnut 42b ist hierbei an den mit dem Umsteuerventil 7 in Verbindung stehenden Abschnitt der Druckmittelleitung 19 verbunden, wobei der zum Verbraucher 5 geführte Abschnitt der Druckmittelleitung 19 an den Ringraum 43b angeschlossen ist. Der in Öffnungsrichtung wirkende Steuerdruckraum 48b ist mittels einer Steuerleitung 49b an das Steuerventil 28 angeschlossen und mit dem in der Steuerleitung 27 anstehenden Steuerdruck beaufschlagbar. Mittels einer an die Rücklaufleitung 12 angeschlossenen Steuerdruckleitung 51b ist der Steuerdruckraum 47b entlastbar.
In der Förderleitung 4a ist stromauf des Umsteuerventils 7 ein Förderstromsensor 60 angeordnet. Ein weiterer Förderstromsensor 61 ist in der Rücklaufleitung 12 stromab des Umsteuerventils 7 angeordnet. Die Förderstromsensoren 60, 61 stehen mit einem Induktivsensor 67a, 67b in Wirkverbindung und weisen einen als Kegelfläche aus­ gebildeten Ventilkörper 62a, 62b auf, der einen in der Förderleitung 4a bzw. der Rücklaufleitung 12 gebildeten Ventilsitz ansteuert. Der Ventilkörper 62a, 62b ist in einer Gehäusebohrung 68a, 68b längsverschiebbar gelagert und ist in Schließrichtung von einer Feder 63a, 63b beaufschlagbar, wobei der in Schließrichtung wirkende Steuerdruckraum des Förderstromsensors 60, 61 mittels einer Bohrung 64a, 64b mit dem Druck stromab des Ventilsitzes des Förderstromsensors 60, 61 beaufschlagbar ist. In Öffnungsrichtung ist der Ventilkörper 62a, 62b durch den dem Ventilkörper 62a, 62b an der Stirnfläche 69a, 69b in der Förderleitung 4 bzw. der Rücklaufleitung 12 zuströmenden Druckmittelstrom beaufschlagbar. Der Ventilkörper 62a, 62b steht mit einem Stift 65a, 65b in Verbindung, der mit in einem Gehäuse 66a, 66b des Förder­ stromsensors 60, 61 angeordneten Induktivsensoren 67a, 67b, die die Auslenkung und somit den Öffnungshub des Ventilkörpers 62a, 62b erfassen, in Wirkverbindung stehen. Die Förderstromsensoren 60, 61 werden somit durch in der Förderleitung 4a bzw. der Rücklaufleitung 12 strömendes Druckmittel ausgelenkt, wobei der dem Druckmittelstrom entsprechende Öffnungshub der Ventilkörper 62a, 62b mittels der Induktivsensoren 67a, 67b erfaßbar ist.
Zur Betätigung der Steuerventileinrichtung 6 ist ein Betätigungsmittel 70 vorgesehen, das mittels einer Steuerleitung 71 mit einer elektronische Steuereinrichtung 72 in Wirkverbindung steht. Die elektronische Steuereinrichtung 72 steht eingangsseitig mittels Steuerleitungen 73a, 73b mit den Förderstromsensoren 60, 61 in Verbindung. Ausgangsseitig ist die elektronische Steuereinrichtung 72 mittels Steuerleitungen 74, 75 mit den Vorsteuerventilen 25, 28 verbunden und mittels einer Steuerleitung 76 mit der Förderstromeinstelleinrichtung 2 der Pumpe 1 verbunden.
In der gezeigten nicht angesteuerten Schaltstellung des Antriebssystems, verbindet der Steuerschieber 9 des Umsteuerventils 7 die an die Ringnuten 42a, 42b angeschlossenen Abschnitte der Druckmittelleitungen 18, 19 über die Steuernuten 16, 17 mit der Rücklaufleitung 12, wodurch die Ventilkörper 41a, 41b der Steuer­ ventile 8a, 8b durch den im Steuerdruckraum 47, 47b anstehenden Lastdruck des Verbrauchers und die Feder 54a, 54b in die in die Sperrstellung beaufschlagt sind. Der Verbraucher 5 ist somit leckölfrei abgesperrt.
Bei einer Betätigung des Betätigungsmittels 70 wird eine Bewegungsrichtung und eine Bewegungssollgeschwindigkeit des Verbrauchers vorgegeben und an die elektronische Steuereinrichtung 72 gemeldet. Die elektronische Steuereinrichtung 72 berechnet anhand der eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers einen zur Erzielung der Bewegungssollgeschwindigkeit erforderlichen Förderstrom der Pumpe und steuert die Förderstromeinstelleinrichtung 2 der Pumpe 1 an. Gleichzeitig steuert die elektronische Steuereinrichtung 72 die Vorsteuerventile 25 und 28 an, wobei die Ansteuerung der Vorsteuerventile 25, 28 zeitlich versetzt erfolgt.
Erfolgt beispielsweise die Ansteuerung des Vorsteuerventils 25 vor der Ansteuerung des Vorsteuerventils 28, erzeugt das Vorsteuerventil 25 einen zum Ansteuersignal proportionalen Steuerdruck in der Steuerdruckleitung 24. Der Steuerdruck steht im Steuerdruckraum 20 des Umschaltschiebers 7 an und beaufschlagt den Steuer­ schieber 9 nach in der Figur unten, wodurch durch den Betätigungsstift 33 das Rück­ schlagventil 31 in die Sperrstellung beaufschlagt wird. Der durch die zeitlich versetzte, spätere Ansteuerung des Vorsteuerventils 28 in der Steuerdruckleitung 27 anstehende Steuerdruck kann somit nicht in den Steuerdruckraum 21 gelangen. Durch die zeitlich versetzte Ansteuerung der Vorsteuerventile wird somit die Umschaltrichtung des Umsteuerventils 7 und somit die Bewegungsrichtung des Verbrauchers bestimmt. Der vom Steuerventil 25 erzeugte Steuerdruck steht ebenfalls in der Steuerdruckleitung 49a an und beaufschlagt das Steuerventil 8a in die Öffnungsstellung. Das Steuerventil 8b wird durch den in der Steuerdruckleitung 49b anstehenden und vom Vorsteuerventil 28 erzeugten Steuerdruck in die Öffnungs­ stellung beaufschlagt. Die Förderleitung 4a ist somit an die Druckmittelleitung 18 angeschlossen, wobei das Steuerventil 8a die dem Verbraucher zuströmende Druck­ mittelstrom steuert. Die Druckmittelleitung 19 steht über das Umsteuerventil 7 mit der Rücklaufleitung 12 in Verbindung, wobei die vom Verbraucher abströmende Druck­ mittelstrom vom Steuerventil 8b gesteuert wird. Durch den Förderstromsensor 60 wird hierbei die dem Verbraucher 5 zuströmende Druckmittelstrom erfaßt und der elektronischen Steuereinrichtung 72 gemeldet. Der Förderstromsensor 61 erfaßt die vom Verbraucher abströmende Druckmittelstrom und meldet diese an die elektronische Steuereinrichtung 72.
Sofern das Betätigungsmittel 70 in die andere Richtung ausgelenkt wird, wird durch die elektronische Steuereinrichtung 72 das Vorsteuerventil 28 zeitlich vor dem Vor­ steuerventil 25 angesteuert, so daß das Umsteuerventil 7 durch den in der Steuer­ druckleitung 27 anstehenden Steuerdruck nach in der Figur oben ausgelenkt wird, wobei der Betätigungsstift 32 das Rückschlagventil 30 in die Sperrstellung beaufschlagt. In dieser Schaltstellung ist die Druckmittelleitung 19 an die Förder leitung 4a der Pumpe 1 angeschlossen und die Druckmittelleitung 18 an die Rück­ laufleitung 12. Das Steuerventil 8b steuert somit die dem Verbraucher zuströmende Druckmittelstrom und das Steuerventil 8a die vom Verbraucher abströmende Druck­ mittelstrom. In dieser Schaltstellung erfaßt der Förderstromsensor 60 ebenfalls den dem Verbraucher zuströmende Druckmittelstrom und der Förderstromsensor 61 den vom Verbraucher abströmenden Druckmittelstrom.
Der elektronischen Steuereinrichtung 72 werden somit durch die Förderstrom­ sensoren 60, 61 der dem Verbraucher zuströmende und der vom Verbraucher abströmende Druckmittelstrom zugeführt, wodurch die elektronische Steuer­ einrichtung 72 die Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers errechnen kann. Durch entsprechende Regeleingriffe an der Förderstromeinstelleinrichtung 2 der Pumpe 1 oder der Vorsteuerventile 25, 28 kann der Verbraucher unabhängig von der am Verbraucher angreifenden Last mit der am Betätigungsmittel 70 eingestellten Bewegungssollgeschwindigkeit betrieben werden. Tritt ein Betriebszustand auf, in dem die am Verbraucher angreifende Last die Lastrichtung wechselt, beispielsweise von einer positiven in eine negative Last, kann durch den in der Rücklaufleitung 12 angeordneten Förderstromsensor 61 eine Zunahme der Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers 5 erfaßt werden und das in der Rücklaufleitung angeordnete Steuerventil 8a bzw. 8b durch eine entsprechende Ansteuerung des Vorsteuerventils 25 bzw. 28 mittels der elektronischen Steuereinrichtung 72 in Richtung der Schließ­ stellung beaufschlagt werden, wodurch die Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers unabhängig von der Lastrichtung der am Verbraucher 5 angreifenden Last steuerbar ist.
Da sich aufgrund der Flächendifferenz an der Kolbenseite und der Kolbenstangen­ seite eines doppeltwirkenden Zylinders bei gleicher Bewegungsgeschwindigkeit in Abhängigkeit der Bewegungsrichtung unterschiedliche Druckmittelströme ergeben, ist die elektronische Steuereinrichtung derart ausgebildet, daß die aus der Flächen­ differenz zwischen Kolbenseite und Kolbenstangenseite sich ergebende Differenz in den von den Förderstromsensoren erfaßten Druckmittelströmen berücksichtigt wird.
Bei einer Ansteuerung mehrerer an die Förderleitung 4 angeschlossener Verbraucher wird die Förderstromeinstelleinrichtung der Pumpe 1 anhand des von der elektronischen Steuereinrichtung 72 berechneten Summensignals aller angeforderten Druckmittelströme angesteuert. Da die Verbraucher in einem derartigen Betriebs­ zustand meist von unterschiedlichen Lastdrücken beaufschlagt sind, wird den Verbrauchern mit einem geringen Lastdruck ein zu großer Druckmittelstrom zufließen. Durch die Förderstromsensoren 60 wird hierbei der dem jeweiligen Verbraucher zuströmende Druckmittelstrom erfaßt, wobei bei einem Anstieg des Druckmittelstroms durch eine Ansteuerung des zulaufseitigen Steuerventils 8a bzw. 8b in Richtung der Sperrstellung die am Betätigungsmittel 70 eingestellte Bewegungssollgeschwindigkeit beibehalten wird. Dadurch ist bei der gleichzeitigen Ansteuerung mehrerer Verbraucher mit einem unterschiedlich hohen Lastdruck ein lastunabhängiger Betrieb der Verbraucher möglich. Durch den in der Rücklaufleitung 12 angeordneten Förder­ stromsensor 61 wird hierbei ebenfalls ein lastrichtungsunabhängiger Betrieb der Verbraucher ermöglicht.
Sofern bei der Ansteuerung mehrere Verbraucher die von den Verbrauchern angeforderte Druckmittelstrom den von der Pumpe lieferbaren maximalen Förder­ strom übersteigt, kann durch die elektronische Steuereinrichtung 72 die den Verbrauchern zuströmende Druckmittelstrom nach beliebigen Kriterien aufgeteilt werden. Dabei kann die den Verbrauchern zuströmende Druckmittelstrom verhältnisgleich abgesenkt werden, wodurch alle Verbraucher mit verringerten Bewegungsistgeschwindigkeiten betrieben werden und somit das Verhältnis der Bewegungsgeschwindigkeiten der Verbraucher untereinander beibehalten wird. Zudem ist es möglich, einzelne Verbraucher mit der am Betätigungsmittel eingestellten Bewegungssollgeschwindigkeit weiterzubetreiben und den anderen Verbrauchern zuströmenden Druckmittelstrom zu verringern, wodurch diese mit einer verringerter Bewegungsistgeschwindigkeit betrieben werden. Dadurch ist es möglich, bestimmte Verbraucher mit Priorität zu betrieben.
Die Fig. 2 zeigt ein erfindungsgemäßes Antriebssystems mit einer Steuerventil­ einrichtung 6a zur Ansteuerung eines als einfachwirkenden Hydraulikzylinders, beispielsweise eines Hubzylinders eines Flurförderzeugs, ausgebildeten Verbrauchers 5a. Die Steuerventileinrichtung 6a weist ein Umsteuerventil 7a und ein Steuerventil 8c auf, das in einer vom Umsteuerventil 7a zum Verbraucher 5a geführten Druckmittel­ leitung 80 angeordnet ist. Das Umsteuerventil 7a weist einen in einer Gehäuse­ bohrung 9a längsverschieblich gelagerten Steuerschieber auf, der in Richtung der gezeigten Schaltstellung von einer Feder 81 beaufschlagbar ist. In der Gehäuse­ bohrung 9a ist eine Ringnut 82 angeformt, die mit der Förderleitung 4a der Pumpe 1 in Verbindung steht. Eine weitere Ringnut 83 ist an die Druckmittelleitung 80 angeschlossen. Eine dritte Ringnut 84 steht mit der zum Behälter 3 geführten Rück­ laufleitung 12 in Verbindung. Der Steuerschieber weist Kolbenflansche 85, 86, 87 und dazwischen angeordnete Steuernuten 88, 89 auf, wobei in der gezeigten Schalt­ stellung der Kolbenflansch 85 die Förderleitung 4a absperrt. Im Bereich der Steuer­ nuten 88, 89 ist an die Gehäusebohrung 9a eine Umlaufleitung 90 angeschlossen, wobei in der Umlaufleitung 90 ein Förderstromsensor 91, der in der konstruktiven Ausführung dem Förderstromsensor 60 bzw. 61 der Fig. 1 entspricht, angeordnet ist.
Zur Beaufschlagung des Steuerventils 8c in Richtung der Öffnungsstellung, ist ein elektrisch angesteuertes, proportionales Vorsteuerventil 92 vorgesehen, das eingangsseitig mittels einer Zweigleitung 93 an die Förderleitung 4a angeschlossen ist und mit dem in Öffnungsrichtung wirkenden Steuerdruckraum 48c des Steuerventils 8c über eine Steuerdruckleitung 94 verbunden ist. Zur Beaufschlagung des Umsteuerventils 7a ist ein Vorsteuerventil 95 vorgesehen, das mit einem Schalt­ magnet versehen ist und eingangsseitig mit der Förderleitung 4a mittels einer Zweig­ leitung 96 in Verbindung steht. Ausgangsseitig ist das Vorsteuerventil 95 mittels einer Steuerdruckleitung 97 an einen Steuerdruckraum 98 des Umsteuerventils 7a angeschlossen, der den Steuerschieber entgegen der Kraft der Feder 81 in Richtung einer zweiten Schaltstellung beaufschlagt.
In der gezeigten Neutralstellung ist der an die Ringnut 42c des Steuerventils angeschlossene Abschnitt der Druckmittelleitung 80 über die Steuernut 88, die Umlaufleitung 90 und die Steuernut 89 an die Ringnut 84 und somit an die Rücklauf­ leitung 12 angeschlossen, wodurch der Ventilkörper 41c des Steuerventils 8c durch den Lastdruck des Verbrauchers und die Feder 54c in die Schließstellung beaufschlagt ist. Das als Sitzventil ausgebildete Steuerventil 8c sperrt somit den Verbraucher 5a leckölfrei ab. Bei einer Betätigung des Betätigungsmittels 70 zum Absenken einer am Verbraucher 5a angreifenden Last wird durch die Auslenkung des Betätigungsmittels 70 neben der Bewegungsrichtung eine Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers 5a vorgegeben und an die elektronische Steuereinrichtung 72 gemeldet. Entsprechend des Signals des Betätigungsmittels 70 steuert die elektronische Steuereinrichtung 72 das Vorsteuerventil 92 an, das einen der Bewegungsgeschwindigkeit entsprechenden Steuerdruck in der Steuerdruckleitung 94 erzeugt. Der in der Steuerdruckleitung 94 anstehende Steuerdruck beaufschlagt das Steuerventil 8c in die Öffnungsstellung, so daß ein der Bewegungssoll­ geschwindigkeit zugeordneter Druckmittelstrom vom Verbraucher 5a abströmen kann. Das Umsteuerventil 7a ist hierbei nicht angesteuert, so daß die Druckmittelleitung 80 über die Steuernut 88 an die Umlaufleitung 90 angeschlossen ist, die über die Steuernut 89 mit der Rücklaufleitung 12 verbunden ist. Der vom Verbraucher abströmende Druckmittelstrom wird vom Förderstromsensor 91 erfaßt und an die elektronische Steuereinrichtung 72 als Bewegungsistgeschwindigkeit gemeldet, so daß die elektronische Steuereinrichtung 72 das Steuerventil 92 derart ansteuert, daß die am Betätigungsmittel 70 eingestellte Bewegungssollgeschwindigkeit mit der am Förderstromsensor 91 gemessenen Bewegungsistgeschwindigkeit übereinstimmt. Dadurch kann eine am Verbraucher 5a angreifende Last lastunabhängige mit der am Betätigungsmittel 70 vorgegebenen Bewegungssollgeschwindigkeit abgesenkt werden.
Zum Anheben einer Last und einer entsprechenden Ansteuerung des Betätigungs­ mittels 70 steuert die elektronische Steuereinrichtung 72 das Vorsteuerventil 92 und das Vorsteuerventil 95 an. Das mit einem Schaltmagnet versehene Vorsteuerventil 95 erzeugt einen Steuerdruck in der Steuerdruckleitung 97, der den Steuerdruckraum 98 beaufschlagt und den Umsteuerventil 7a entgegen der Kraft der Feder 81 nach in der Figur rechts in eine zweite Schaltstellung auslenkt. Das Vorsteuerventil 92 erzeugt einen dem Steuersignal proportionales Steuerdruck zur Beaufschlagung des Steuer­ ventils 8c. Zudem steuert die elektronische Steuereinrichtung 72 die Förderstromeinstelleinrichtung 2 der Pumpe 1 an, so daß die Pumpe 1 ausschwenkt und den zum Erreichen der am Betätigungsmittel 70 eingestellten Bewegungssollgeschwindigkeit des Verbrauchers 5a erforderlichen Förderstrom liefert. In der zweiten Schaltstellung des Umsteuerventils 7a ist die Förderleitung 4a über die Steuernut 88 an die Umlaufleitung 90 angeschlossen, die über die Steuernut 89 mit der Ringnut 83 und somit der Druckmittelleitung 80 in Verbindung steht. Der Kolbenflansch 87 sperrt in dieser Schaltstellung die Ringnut 84 ab. Der dem Verbraucher zuströmende Druckmittelstrom wird somit vom Förderstromsensor 91 erfaßt und an die elektronische Steuereinrichtung 72 gemeldet, so daß die elektronische Steuereinrichtung 72 die Förderstromeinstelleinrichtung 2 bzw. das Steuerventil 8c derart ansteuert, daß der Verbraucher 5a unabhängig von der am Verbraucher angreifenden Last auch bei der Ansteuerung weiterer Verbraucher mit einem höheren Lastdruck mit der am Betätigungselement 70 eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit betrieben wird.
Mittels der Umlaufleitung 90 am Umsteuerventil 7a wird hierbei auf einfache Weise erzielt, daß der Förderstromsensor 91 sowohl beim Anheben als auch beim Absenken einer Last durchströmt wird und sowohl den dem Verbraucher zuströmenden als auch den vom Verbraucher abströmenden Druckmittelstrom erfassen kann.
Die Fig. 3 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung, wobei ein hydrostatisches Antriebssystem mit einer Steuerventileinrichtung 6b zur Ansteuerung eines als doppeltwirkenden Hydraulikzylinders ausgebildeten Verbrauchers 5 gezeigt ist. Die Steuerventileinrichtung 6b weist ein die Bewegungsrichtung und die Bewegungs­ geschwindigkeit des Verbrauchers 5 steuerndes Wegeventil 100, das an die Förder­ leitung 4a der Pumpe 1, die zu den Verbraucheranschlüssen geführten Druckmittel­ leitungen 18, 19 und eine Rücklaufleitung 12 angeschlossen ist, und in den Druck­ mittelleitungen 18, 19 angeordnete Sitzventile 101, 102 zur leckölfreien Absperrung des Verbrauchers auf.
Das Wegeventil 100 weist einen in einer Gehäusebohrung 103 längsverschieblich gelagerten Steuerschieber 104 auf, wobei in der Gehäusebohrung 103 eine mit der Förderleitung 4a in Verbindung stehende Ringnut 105 vorgesehen ist. Zwei der Ring­ nut 105 benachbarte Ringnuten 106, 107 sind an die Druckmittelleitungen 18, 19 angeschlossen. Weitere in der Gehäusebohrung 104 angeformte Ringnuten 108, 109 stehen mit der Rücklaufleitung 12 in Verbindung. Darüber hinaus sind in der Gehäusebohrung 104 Ringnuten 110, 111 angeordnet, die mit Steuerdruckleitungen 112, 113 in Verbindung stehen. Benachbart zu den Ringnuten 110, 111 sind in der Gehäusebohrung 104 Ringnuten 114, 115 vorgesehen, die mittels Zweigleitungen 116, 117 an die Rücklaufleitung 12 angeschlossen sind. Die Steuerdruckleitungen 112, 113 stehen mit elektrisch angesteuerten, proportionalen Vorsteuerventilen 25, 28 in Verbindung, die eingangsseitig mit der Förderleitung 4a verbunden sind. Der Steuerschieber 104 des Wegeventils 100 weist Ringflansche 120, 121, 122 und Steuernuten 123, 124 auf, wobei der Ringflansch 120 in der gezeigten Schaltstellung des Steuerschiebers die Ringnut 105 absperrt. Die Kolbenflansche 121, 122 versperren die Ringnuten 108, 109. Die Steuernut 123 steht mit der Ringnut 106 und die Steuernut 124 mit der Ringnut 107 in Verbindung. Im Bereich der Ringnuten 110, 114 ist eine weitere Ringnut 125 im Steuerschieber 104 vorgesehen, die über eine Querbohrung und eine an diese angeschlossen Längsbohrung 126 an einen Steuer­ druckraum 127 angeschlossen ist. Auf dieselbe Weise ist ein Steuerdruckraum 128 über ein Längsbohrung 129 und eine Querbohrung an eine Ringnut 130 angeschlossen, die im Bereich der Ringnuten 111, 115 im Steuerschieber 104 angeformt ist. In der gezeigten Neutralstellung des Steuerschiebers 104 steht hierbei die Ringnut 125 mit der Ringnut 110 und die Ringnut 130 mit der Ringnut 111 in Verbindung.
Das Sitzventil 101 weist einen in einer Gehäusebohrung 135a längsverschiebbaren Ventilkörper 136a auf, der einen zwischen einer Ringnut 137a, die in der Gehäuse­ bohrung 135a angeformt ist und mit der Ringnut 106 in Verbindung steht, und einen Ringraum 138a, der zwischen dem Ventilkörper 136a und der Gehäusebohrung 135a gebildet ist und mit einem Verbraucheranschluß des Verbrauchers in Verbindung steht, gebildeten Ventilsitz mittels einer Kegelfläche ansteuert. In Richtung der Sperr­ stellung ist der Ventilkörper 136a vom Lastdruck des Verbrauchers beaufschlagt, wobei ein Steuerdruckraum 139a mittels einer Drosselbohrung 140a mit dem Ringraum 138a in Verbindung steht. Der Steuerdruckraum 139a ist mittels einer Entlastungsleitung 141a an die Rücklaufleitung 12 anschließbar, wobei eine mit dem Steuerdruckraum 139a in Verbindung stehende Längsbohrung 142a im Ventilkörper 136a mittels einer in einem Kolben 143a angeordneten Bohrung 144a an eine mit der Entlastungsleitung 141a in Verbindung stehende Ringnut 145a anschließbar ist, die am Ventilkörper 136a gebildet ist. Im Steuerdruckraum 139a ist ein die Längsbohrung 142a ansteuerndes als Sitzventil ausgebildetes Entlastungsventil 146a, das in Richtung einer Sperrstellung von einer Feder 147a beaufschlagbar ist. In Richtung einer Öffnungsstellung ist das Entlastungsventil 146a mittels des Kolbens 143a beaufschlagbar, wobei in der Längsbohrung 142a ein mit dem Kolben 143a und dem Entlastungsventil 146a in Wirkverbindung stehendes Betätigungsmittel angeordnet ist. Ein in Richtung einer Öffnungsstellung des Sitzventils 101 wirkender Steuerdruck­ raum 150a ist mittels einer Steuerdruckleitung 151a an die Ringnut 110 und somit an die Steuerdruckleitung 113 angeschlossen. Im Bereich des Steuerdruckraums 150a ist hierbei der Kolben 143a im Ventilkörper 136a angeordnet, so daß bei einer Beaufschlagung des Steuerdruckraums 150a mit Steuerdruck der Kolben 143a in die in der Figur dargestellte Stellung ausgelenkt wird, in der der Kolben 143a mittels des Betätigungsmittels das Entlastungsventil 146a in die Öffnungsstellung beaufschlagt und somit den Steuerdruckraum 139a über die Längsbohrung 142a, die Bohrung 144a und die Ringnut 145a mit der an die Rücklaufleitung 12 angeschlossenen Ent­ lastungsleitung 141a verbindet, wodurch das Sitzventil 101 durch den in der Steuer­ druckleitung 151a anstehenden Steuerdruck in Richtung der Öffnungsstellung beaufschlagbar ist.
Das in der Druckmittelleitung 19 angeordnete Sitzventil 102 weist einen dem Sitzventil 101 identischen Aufbau auf, wobei der in Öffnungsrichtung des Sitzventils 102 wirkende Steuerdruckraum 150b an eine Steuerdruckleitung 151b angeschlossen ist, die zur Ringnut 111 geführt ist und somit mit der Steuerdr 41878 00070 552 001000280000000200012000285914176700040 0002019834955 00004 41759uckleitung 112 in Verbindung steht.
In der Förderleitung 4a ist stromauf des Wegeventils 100 ein Förderstromsensor 160 angeordnet. Ein weiterer Förderstromsensor 161 ist in der Rücklaufleitung 12 stromab des Wegeventils 100 angeordnet. Der Förderstromsensor 160, 161 weist einen in einer Gehäusebohrung 170a, 170b längsverschiebbaren Ventilkörper 171a, 171b auf, der im Bereich einer von einer Stirnseite 179a, 179b gebildeten Wirkfläche mit einer Feinsteuernut 172a, 172b versehen ist. In Richtung der gezeigten Stellung ist der Ventilkörper 171a, 171b von einer Feder 173a, 173b beaufschlagbar, die in einem Steuerdruckraum 178a, 178b angeordnet ist. In Richtung einer Durchflußstellung ist der Ventilkörper 171a, 171b durch den in der Gehäusebohrung 170a, 170b der Stirn­ fläche 179a, 179b zuströmenden Druckmittelstrom beaufschlagbar. Am Ventilkörper 171a, 171b ist weiterhin eine Nut 174a, 174b angeordnet, die eine Verbindung des Steuerdruckraums 178a, 178b mit der Förderleitung 4a bzw. der Rücklaufleitung 12 ermöglicht. Am Ventilkörper 171a, 171b ist hierbei jeweils ein dauermagnetischer Ring 175a, 175b befestigt, der mit einem im Gehäuse 176a, 176b angeordneten Hallsensor 176a, 176b in Wirkverbindung steht, der mittels jeweils einer Signalleitung 177a, 177b mit der elektronischen Steuereinrichtung 72 in Wirkverbindung steht.
Am Verbraucher 5 kann weiterhin eine Nachsaugeeinrichtung 180 vorgesehen werden, die aus jeweils einem in der Druckmittelleitung 18 und 19 angeordneten federbelasteten Rückschlagventil gebildet ist, die eingangsseitig mittels einer Druck­ mittelleitung 181 an die Rücklaufleitung 12 stromab des Förderstromsensors 161 angeschlossen ist.
Bei einer Betätigung des Betätigungsmittels 70 werden entsprechend der gewünschten Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit durch die elektronische Steuereinrichtung 72 die Vorsteuerventile 25 und 28 angesteuert, wobei die Ansteuerung zeitlich versetzt erfolgt, so daß das zuerst angesteuerte Vorsteuer­ ventil 25, 28 die Umschaltrichtung des Wegeventils 100 bestimmt. Zudem wird durch die elektronische Steuereinrichtung 72 die Förderstromeinstelleinrichtung 2 der Pumpe 1 entsprechend dem am Verbraucher angeforderten Druckmittelbedarf angesteuert. Erfolgt hierbei die Ansteuerung des Vorsteuerventils 25 vor der Ansteuerung des Vorsteuerventils 28 wird entsprechend der Ansteuerung in der Steuerdruckleitung 112 ein Steuerdruck erzeugt. Die Steuerdruckleitung 112 ist hierbei über die Ringnut 111, die Querbohrung und die Längsbohrung 129 an den Steuerdruckraum 128 des Wegeventils angeschlossen, so daß der in der Steuer­ druckleitung 112 anstehende Steuerdruck den Steuerschieber 104 des Wegeventils 100 nach in der Figur unten auslenkt. Der in der Steuerdruckleitung 112 anstehende Steuerdruck steht weiterhin in der Steuerdruckleitung 151b an, wodurch das Sitzventil 102 in die Öffnungsstellung beaufschlagt wird. Durch die Auslenkung des Steuer­ schiebers des Wegeventils 100 nach in der Figur unten gelangt die Ringnut 125 mit der Ringnut 114 in Verbindung. Dadurch wird die Verbindung des Steuerdruckraums 127 über die Ringnut 125 mit der Steuerdruckleitung 113 unterbrochen und der Steuerdruckraum 127 über die Längsbohrung 126 und die daran angeschlossene Querbohrung sowie die Ringnut 125 mit der Ringnut 114 und somit über die Zweig­ leitung 116 mit der Rücklaufleitung 12 verbunden und zum Behälter 3 entlastet. Das Vorsteuerventil 28 kann somit bei ausgelenktem Wegeventil 100 ebenfalls angesteuert werden, wobei der in der Steuerdruckleitung 113 anstehende Steuer­ druck über die Verbindung der Steuerdruckleitung 113 mit der Steuerdruckleitung 141a das Sitzventil 101 in die Öffnungsstellung beaufschlagt.
Am Steuerschieber des Wegventils 100 wird hierbei durch den Kolbenflansch 120 ein zulaufseitiger Öffnungsquerschnitt von der Förderleitung 4a zur Druckmittelleitung 19 sowie durch den Kolbenflansch 121 ein ablaufseitiger Öffnungsquerschnitt von der Druckmittelleitung 19 zur Rücklaufleitung 12 freigegeben.
Entsprechend wird bei einer Ansteuerung des Vorsteuerventils 28 vor dem Vorsteuer­ ventil 25 durch den in der Steuerdruckleitung 113 und somit im Steuerdruckraum 127 anstehenden Steuerdruck der Steuerschieber 104 des Wegeventil 100 nach in der Figur oben ausgelenkt, wobei der Steuerdruckraum 128 über die Ringnut 130 und die Ringnut 115 sowie die Zweigleitung 117 an die Rücklaufleitung 12 angeschlossen ist. Der Kolbenflansch 120 gibt hierbei einen Zulaufquerschnitt von der Förderleitung 4a zur Druckmittelleitung 19 und der Kolbenflansch 122 einen Ablaufquerschnitt von der Druckmittelleitung 18 zur Rücklaufleitung 12 frei. Durch die in den Steuerdruck­ leitungen 112 und 113 und somit in den Steuerdruckleitungen 151b und 151a anstehenden Steuerdrücke werden hierbei die Sitzventile 101, 102 in die Öffnungs­ stellung beaufschlagt. Bei alleiniger Ansteuerung eines Verbrauchers ist das Wegeventil 100 hierbei derart geöffnet, daß keine Drosselverluste entstehen.
Der dem Verbraucher 5 zuströmende und der dem Verbraucher 5 abströmende Druckmittelstrom werden hierbei durch die Förderstromsensoren 160, 161 erfaßt und an die elektronische Steuereinrichtung 72 gemeldet, wodurch die elektronische Steuereinrichtung 72 die Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers 5 bestimmen kann. Durch entsprechende Regeleingriffe an den Vorsteuerventilen 25, 28 und an der Förderstromeinstelleinrichtung der Pumpe kann hierbei ein lastunabhängiger Betrieb eines sowie mehrerer, gleichzeitig angesteuerter Verbraucher, ein last­ richtungsunabhängiger Betrieb des Verbrauchers sowie bei der Ansteuerung mehrerer Verbraucher eine soziale Verteilung des Pumpenförderstroms entsprechend den an den Betätigungsmitteln 70 eingestellten Bewegungsgeschwindigkeiten erzielt werden.
Die Fig. 4 zeigt eine Variante des in der Fig. 3 dargestellten Antriebssystems, wobei der Verbraucher 5b als rotatorischer Verbraucher, beispielsweise als Hydro­ motor eines Fahrantriebs eines Fahrzeugs oder des Drehwerks eines Baggers, ausgebildet ist. Die Steuerventileinrichtung 6c weist ein Wegeventil 100b auf, das dem Wegeventil 100 der Fig. 4 entspricht und mittels der mit der elektronischen Steuereinrichtung 72 in Wirkverbindung stehenden Vorsteuerventile 25 und 28 ansteuerbar ist. In der Förderleitung 4a sowie der Rücklaufleitung 12 ist jeweils ein Förderstromsensor 160 bzw. 161 angeordnet, die mit der elektronischen Steuer­ einrichtung 72 in Wirkverbindung stehen. In den vom Wegeventil 100b zum Verbraucher geführten Druckmittelleitungen 18, 19 ist eine Nachsaugeeinrichtung 180 vorgesehen, die eingangsseitig mit der Rücklaufleitung 12 stromab des Förderstrom­ sensors 161 in Verbindung steht. Für einen rotatorischen Verbraucher ergibt sich somit eine einfache Steuerventileinrichtung 6c, da die Dichtigkeit des Steuerschiebers 104 des Wegeventils 100b in der Neutralstellung für die Absperrung des Hydromotors ausreicht.
Die Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebs­ systems. Der Verbraucher 5 ist hierbei als doppeltwirkender Hydraulikzylinder ausgebildet und mittels einer Steuerventileinrichtung 6d ansteuerbar. Die Steuer­ ventileinrichtung 6d weist ein die Bewegungsrichtung und die Bewegungs­ geschwindigkeit des Verbrauchers 5 steuerndes Wegeventil 100c, das mit der Förderleitung 4a der Pumpe und der zum Behälter 3 geführten Rücklaufleitung 12 sowie den an die Verbraucheranschlüsse geführten Druckmittelleitungen 18, 19 angeschlossen ist, sowie in den Druckmittelleitungen 18, 19 angeordnete, in Richtung zum Verbraucher 5 öffnende Sitzventile 200, 201 auf. Das Wegeventil 100c ist mittels eines von der elektronischen Steuereinrichtung 72 ansteuerbaren Schrittmotors 250 betätigbar, wobei die Abtriebswelle 251 des Schrittmotors 250 mit dem Steuer­ schieber 206 des Wegeventils 100c in Wirkverbindung steht. Am Schrittmotor 251 ist eine Federrückzugseinrichtung 252 vorgesehen, die bei nichtangesteuertem Schritt­ motor 7 oder Stromausfall das Wegeventil 4 in die gezeigte Neutralstellung beaufschlagt.
Der Steuerschieber 206 des Wegeventils 100c ist in einer Gehäusebohrung 205 längsverschiebbar gelagert, die mit mehrere Ringnuten versehen ist. Eine Ringnut 207 steht mit der Förderleitung 4a der Pumpe 1 in Verbindung. Benachbart zur Ring­ nut 207 ist eine Ringnut 208 angeordnet, die mittels einer Druckmittelleitung 18 mit dem kolbenstangenseitigen Druckraum des Verbrauchers 5 in Verbindung steht. Eine weitere der Ringnut 207 benachbarte Ringnut 209 steht mit einer Druckmittelleitung 19 in Verbindung, die an den kolbenseitigen Druckraum des Verbrauchers 5 angeschlossen ist. Eine weitere Ringnut 210 ist an die Rücklaufleitung 12 angeschlossen.
Der Steuerschieber 206 des Wegeventils 100 weist Kolbenflansche 211, 212 und 213 sowie zwischen den Kolbenflanschen angeordnete Steuernuten 214 und 215 auf. Die Steuernut 214 steht in der Mittelstellung des Wegeventils 100c mit der Ringnut 208 und die Steuernut 215 mit der Ringnut 209 in Verbindung, wobei der Kolbenflansch 211 die an die Förderleitung 4a angeschlossenen Ringnut 207 verschließt. Der Steuerschieber 206 weist eine Axialbohrung 216 auf, von der im Bereich des Kolben­ flansches 213 eine Querbohrung 217 ausgeht. Am gegenüberliegenden Bereich des Steuerschiebers 206 steht die Axialbohrung 216 mit einem in der Gehäusebohrung 205 ausgebildeten Ringraum 220 in Verbindung.
In der Druckmittelleitung 18 und 19 ist jeweils ein in Richtung zum Verbraucher 5 öffnendes Sitzventil 200, 201 angeordnet, das mittels eines Ventilkörpers 221, 222 einen in einer Gehäusebohrung 223, 224 gebildeten Ventilsitz ansteuert. Das Sitz­ ventil 200, 201 weist einen in Schließrichtung die Ventilkörpers 221, 222 wirkenden Steuerdruckraum 225, 226 auf, in dem eine Feder 227, 228 angeordnet ist. Zudem steht der Steuerdruckraum 225, 226 über eine im Ventilkörper 221, 222 angeordnete Drosselbohrung 229, 230 mit dem an den Verbraucher angeschlossenen Abschnitt der Druckmittelleitungen 18, 19 in Verbindung.
In den Ringraum 220 münden Steuerleitungen 231 bzw. 232, die mit den Steuer­ druckräumen 228 bzw. 229 der Sitzventile 200 bzw. 201 in Verbindung stehen. In den Steuerleitungen 231, 232 ist jeweils ein Vorsteuerventil 233, 234 angeordnet, das als jeweils ein in Richtung zum Ringraum 220 sperrendes Rückschlagventil ausgebildet ist. In Richtung der Öffnungsstellung sind die Vorsteuerventile 233, 234 vom Steuer­ schieber 205 mechanisch aufsteuerbar, wobei die Ventilkörper 235, 236 der Vor­ steuerventile 233, 234 mit am Steuerschieber 205 angeformten Kulissen 237, 238 in Verbindung stehen.
In der Rücklaufleitung 12 ist ein Förderstromsensor 240 angeordnet, der einen in einer Gehäusebohrung 241 axial längsverschiebbaren Ventilkörper 242 aufweist. Die Gehäusebohrung 241 geht in eine Ringnut 243 über, die an den zum Behälter 3 geführten Abschnitt der Rücklaufleitung 12 angeschlossen ist. Im Bereich der in der Gehäusebohrung 241 angeordneten Stirnfläche 250 ist der Ventilkörper 242 mit einer Kegelfläche 244 versehen, wobei an der Kegelfläche 244 eine Feinsteuernut 245 vorgesehen werden kann. Der Ventilkörper 242 ist in die gezeigte Stellung mittels einer in einem Steuerdruckraum 249 des Gehäuses 246 angeordneten Feder 247 beaufschlagbar. Sobald Druckmittel von der Druckmittelleitung 12 zum Behälter 3 strömt, wird der Ventilkörper 242 durch den der Stirnfläche 250 zuströmenden Druck­ mittelstrom nach in der Figur links ausgelenkt und gibt über die Feinsteuernut 245 und die Kegelfläche 244 eine Verbindung der Druckmittelleitung 12 zum Behälter 3 frei. Über eine am Ventilkörper 242 angeordnete Nut 248 ist der Steuerdruckraum 249 mit dem Behälter 3 verbunden. Der Öffnungshub des Ventilkolbens 242 ist hierbei ein Maß für die vom Verbraucher abströmende Druckmittelstrom. Zur Erfassung des Öffnungshubs des Ventilkolbens 242 ist am Ventilkörper 242 ein Dauermagnet 255 befestigt, der an einem ortsfest im Gehäuse 246 angeordneten Hallsensor 256 vorbeibewegt wird. Der Hallsensor 256 steht mittels einer Signalleitung 257 mit der elektronischen Steuereinrichtung 72 in Verbindung, die weiterhin mittels einer Signal­ leitung 71 mit einem Betätigungsmittel 70, beispielsweise einem Joystick, und mittels einer Signalleitung 75 mit dem Schrittmotor 7 sowie einer Signalleitung 76 mit der Förderstromeinstelleinrichtung 2 der Pumpe 1 in Wirkverbindung steht.
Am Verbraucher 5 ist eine aus federbelasteten Rückschlagventilen gebildete Nach­ saugeeinrichtung 260 vorgesehen, die ausgangsseitig mit den Druckmittelleitungen 18 und 19 in Verbindung steht. Eingangsseitig steht die Nachsaugeeinrichtung 280 mit einer Druckmittelleitung 281 in Verbindung, die an die Druckmittelleitung 12 stromab des Förderstromsensors 240 angeschlossen ist.
Bei einer Auslenkung des Steuerschiebers 205 nach in der Figur rechts, gibt der Kolbenflansch 211 entsprechend der Auslenkung einen Zulaufquerschnitt von der Ringnut 207 zur Ringnut 209 frei, wodurch Druckmittel von der Förderleitung 4a in die Druckmittelleitung 19 strömt. Sobald der in der Druckmittelleitung 19 aufgestaute Druck den im Steuerdruckraum 226 des Sitzventils 201 anstehenden Lastdruck und die Kraft der Feder 228 übersteigt, wird das Sitzventil 201 in Richtung der Öffnungs­ stellung beaufschlagt, so daß Druckmittel aus der Förderleitung 4 über die Ringnut 207, die Steuernut 215, die Ringnut 209 in die Druckmittelleitung 19 und über das geöffnete Sitzventil 201 in den Kolbenraum des Verbrauchers 5 strömt. Das Sitzventil 201 weist somit in dieser Schaltstellung des Wegeventils 100c die Funktion eines Lasthalteventils auf und verhindert bei einer Ansteuerung das Absinken des Verbrauchers 5. Desweiteren öffnet der Kolbenflansch 212 eine Verbindung von der Druckmittelleitung 18 in den Ringraum 220, der mittels der Axialbohrung 216 und der Querbohrung 217 mit der Ringnut 210 und somit der Rücklaufleitung 12 in Verbindung steht. Mittels der am Steuerschieber 206 gebildeten Kulisse 237 wird der Ventilkörper 235 des Vorsteuerventils 233 in die Öffnungsstellung beaufschlagt, wodurch der Steuerdruckraum 225 des Sitzventils 200 über die Steuerleitung 231 und das geöffnete Vorsteuerventil 233 mit dem Ringraum 220 in Verbindung steht und somit das Vorsteuerventil 200 aufgesteuert wird. Aus dem kolbenstangenseitigen Druckraum des Verbrauchers 5 kann somit Druckmittel über das geöffnete Sitzventil 200, die Druckmittelleitung 18, die Ringnut 208, den Ringraum 220, die Axialbohrung 216, die Querbohrung 217 in die Ringnut 210 und somit in die Rücklaufleitung 12 strömen.
In dieser Schaltstellung stellt somit die Druckmittelleitung 19 die Zulaufseite und die Druckmittelleitung 18 die Ablaufseite des Verbrauchers dar, wobei das Sitzventil 201 die Funktion eines Lasthalteventils aufweist.
Entsprechend wird bei einer Auslenkung des Ventilschiebers 206 nach in der Figur links durch den Kolbenflansch 211 ein Zulaufquerschnitt von der Ringnut 207 zur Ringnut 208 hergestellt. Der Kolbenflansch 213 verbindet weiterhin die Ringnut 209 mit der Ringnut 210, wobei durch die Kulisse 238 das Vorsteuerventil 234 in die Öffnungsstellung beaufschlagt wird und somit das Sitzventil 201 öffnet. In dieser Schaltstellung stellt somit die Druckmittelleitung 18 die Zulaufseite und die Druck­ mittelleitung 19 die Ablaufseite des Verbrauchers dar, wobei ebenfalls das in der Zulaufseite angeordnete Sitzventil 200 die Funktion eines Lasthalteventils aufweist.
Das Antriebssystem gemäß der Fig. 5 arbeitet wie folgt:
Bei einer Betätigung des Betätigungsmittels 70 durch die Bedienperson wird entsprechend der Auslenkung eine Bewegungsrichtung und Bewegungs­ geschwindigkeit des Verbrauchers 5 vorgegeben. Die elektronische Steuereinrichtung 72 steuert den Schrittmotor 250 entsprechend der am Betätigungsmittel 70 eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit und der Bewegungsrichtung an, wodurch der Steuerschieber 206 des Wegeventils 100c entsprechend ausgelenkt wird. Gleich­ zeitig steuert die elektronische Steuereinrichtung 72 die Förderstromeinstelleinrichtung 2 der Pumpe 1 an, so daß die am Betätigungsmittel 70 eingestellte Bewegungsgeschwindigkeit erzielt wird. Hierbei wird das Wegeventil 100c derart aufgesteuert, daß keine Drosselverluste entstehen. Die vom Verbraucher 5 in der Rücklaufleitung 12 zum Behälter 3 abströmende Druckmittelstrom wird durch den Öffnungshub des Förderstromsensors 240 von der elektronischen Steuereinrichtung 72 erfaßt. Aus dem Kolbenhub des Förderstromsensors 240 wird in der elektronischen Steuereinrichtung 72 die abströmende Druckmittelstrom und somit die Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers bestimmt, wodurch bei einer Abweichung der Bewegungsistgeschwindigkeit von der Bewegungssoll­ geschwindigkeit die elektronische Steuereinrichtung 72 entsprechende Steuersignale an die Förderstromeinstelleinrichtung 2 bzw. den Schrittmotor 240 ausgibt, bis die vom Förderstromsensor 240 erfaßte Bewegungsgeschwindigkeit der am Betätigungsmittel 70 vorgegebenen Bewegungssollgeschwindigkeit entspricht.
Da sich bei gleicher Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers 5 in der Rücklauf­ leitung 12 bei unterschiedlicher Bewegungsrichtung des Verbrauchers 5 entsprechend der Flächendifferenz zwischen Kolbenseite und Kolbenstangenseite unterschiedliche abströmende Druckmittelströmen ergeben, ist die elektronische Steuereinrichtung 72 derart ausgebildet, daß sie in Abhängigkeit der Bewegungs­ richtung des Verbrauchers 5 aus dem Kolbenhub des Förderstromsensors 240 die Bewegungsistgeschwindigkeit des Verbrauchers 5 bestimmen kann. Die elektronische Steuereinrichtung 72 kann somit bestimmen, ob die Kolbenseite oder die Kolben­ stangenseite des Verbrauchers 5 die Ablaufseite bildet und dementsprechend aus dem Kolbenhub des Förderstromsensors 240 die entsprechende Bewegungs­ istgeschwindigkeit des Verbrauchers 5 bestimmen.
Durch die Erfassung der Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers 5 in Abhängigkeit von dem von dem Förderstromsensors 240 erfaßten Bewegungs­ geschwindigkeitswertes und der entsprechenden Ansteuerung der Förderstrom­ einstelleinrichtung 2 kann der Verbraucher 5 bei alleiniger Ansteuerung unabhängig von der Last mit der am Betätigungsmittel 70 eingestellten Bewegungs­ geschwindigkeit betrieben werden. Bei der Ansteuerung mehrerer Verbraucher kann ein Anstieg der Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers 5 durch den Förder­ stromsensor 240 erfaßt werden und das Wegeventil 100c derart angesteuert werden, daß die am Betätigungsmittel 70 vorgegebene Bewegungsgeschwindigkeit beibehalten wird.
Zudem ist es möglich, am Verbraucher 5 eine Umkehrung der Lastrichtung von einer positiven Last in eine negative Last festzustellen und das Wegeventil 100c derart anzusteuern, daß die am Betätigungsmittel 70 eingestellte Bewegungs­ geschwindigkeit beibehalten wird.
Sofern der Förderstromsensor 240 ein Signal liefert, das eine zu große Bewegungs­ geschwindigkeit des Verbrauchers 5 signalisiert, kann dies zwei Ursachen haben:
Es findet eine gleichzeitige Ansteuerung mehrerer Verbraucher 5 statt und ein weiterer Verbraucher 5 benötigt einen höheren Systemdruck. Das Druckmittel strömt somit dem Verbraucher 5 mit dem niedrigeren Lastdruck zu, wodurch sich dessen Bewegungsgeschwindigkeit erhöht. Die elektronische Steuereinrichtung 72 kann einem derartigen Betriebszustand entgegenwirken, indem die Verbindung der Förderleitung 4a mit dem Verbraucher 5 und somit der Zulaufquerschnitt am Wege­ ventil 100c vermindert wird, bis die vom Förderstromsensor erfaßte Bewegungs­ geschwindigkeit der am Betätigungsmittel 70 vorgegebenen Bewegungs­ geschwindigkeit entspricht.
Zudem meldet der Förderstromsensor 240 eine zu große Bewegungsist­ geschwindigkeit, wenn am Verbraucher 5 eine Umkehrung der Lastrichtung beispielsweise von einer positiven Last in eine negative Last erfolgt. Bei einer derartigen am Verbraucher 5 ziehenden Last strömt aus der Ablaufseite des Verbrauchers eine größere Druckmittelstrom als dem Verbraucher 5 an der Zulauf­ seite zuströmt, wodurch sich dessen Bewegungsgeschwindigkeit ebenfalls erhöht. Die elektronische Steuereinrichtung 72 kann bei einem derartigen Betriebszustand eine Erhöhung der Bewegungsgeschwindigkeit vermeiden, indem der Ablaufquerschnitt am Wegeventil 100c vermindert wird. Ein an der Zulaufseite des Verbrauchers 5 auftretender Füllungsmangel kann hierbei durch die Nachsaugeeinrichtung 260 vermieden werden.
Sofern der Förderstromsensor 240 in der Rücklaufleitung eine zu große Bewegungs­ geschwindigkeit des Verbrauchers signalisiert, kann von der elektronischen Steuer­ einrichtung 72 jedoch nicht erkannt werden, ob diese Erhöhung der Bewegungs­ geschwindigkeit von einer gleichzeitigen Betätigung mehrerer Verbraucher 5 oder von einem Lastrichtungswechsel der am Verbraucher 5 angreifenden Last verursacht wurde. Um einen Angleich der vom Förderstromsensor 240 erfaßten Bewegungs­ geschwindigkeit an die vorgegebene Bewegungsgeschwindigkeit zu ermöglichen, ist das Wegeventil 100c derart ausgebildet, daß bei der Auslenkung des Steuerschiebers 206 in Richtung der Neutralstellung zuerst der Zulaufquerschnitt von der Pumpe 1 zum Verbraucher 5 verringert wird. Dadurch kann bei der gleichzeitigen Betätigung mehrerer Verbraucher 5 einem Anstieg der Bewegungsgeschwindigkeit ent­ gegengewirkt werden. Sofern der Förderstromsensor 240 weiterhin eine zu große Bewegungsgeschwindigkeit signalisiert, wird durch eine weitere Auslenkung des Steuerschiebers 206 in Richtung der Neutralstellung der Ablaufquerschnitt verringert. Dadurch kann beim Auftreten einer negativen Last eine Zunahme der Bewegungs­ geschwindigkeit des Verbrauchers 5 vermieden werden. Da in einer derartigen Schaltstellung der Zulauf zum Verbraucher 5 bereits stark verringert bzw. ganz gesperrt sein kann, wird die Zulaufseite des Verbrauchers 5 über die Nachsauge­ einrichtung 260 mit Druckmittel versorgt, die eine Verbindung der Zulaufseite des Verbrauchers 5 mit dem Behälter 3 ermöglicht.
Die Fig. 6 zeigt eine Weiterbildung zur Ansteuerung eines rotatorischen Verbrauchers 5b. Der Verbraucher 5b ist mittels einer Steuerventileinrichtung 6e ansteuerbar, die ein Wegeventil 100d umfaßt. Das Wegeventil 100d entspricht im konstruktiven Aufbau dem Wegeventil 100c der Fig. 5 mit dem Unterschied, daß im Ringraum 220 kein mit Kulissen versehener Kolbenteil angeordnet ist. In der Rück­ laufleitung 12 ist hierbei ein Förderstromsensor 240 angeordnet.
Die Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform des Antriebssystems zur Ansteuerung eines einfachwirkenden Verbrauchers 5a. Die Steuerventileinrichtung 6f weist ein mittels eines Schrittmotors 250 betätigbares Wegeventil 100e auf, wobei in einer vom Wege­ ventil 100e zum Verbraucher 5a geführten Druckmittelleitung 80 ein in Richtung zum Verbraucher 5a öffnendes Sitzventil 300 angeordnet ist. In einer vom Wegeventil 100e zum Behälter geführten Rücklaufleitung 12 ist ein Förderstromsensor 240 angeordnet.
Der Steuerschieber 260 des Wegeventils 100e ist in einer Längsbohrung 261 längs­ verschiebbar gelagert, die mittels einer Ringnut 262 mit der zum Verbraucher geführten Druckmittelleitung 80 und mittels einer Ringnut 263 mit der Rücklaufleitung 12 in Verbindung steht. Der Steuerschieber weist einen Kolbenflansch 264, der im Bereich der Ringnut 262 vorgesehen ist, und einen Kolbenflansch 265 auf, wobei zwischen den Kolbenflanschen 264 und 265 eine Steuernut 266 gebildet ist, in deren Bereich die Förderleitung 4a an die Gehäusebohrung 261 angeschlossen ist. Ein zwischen dem Kolbenflansch 265 und der Gehäusebohrung 261 gebildeter Ringraum 220 ist mittels einer im Steuerschieber 260 ausgebildeten Längsbohrung 216 und eine von dieser abzweigende Querbohrung 217 mit der Ringnut 263 verbunden.
Das in der Druckmittelleitung 80 angeordnete Sitzventil 300 ist hierbei als Förder­ stromsensoren 310 ausgebildet bzw. ist ein Förderstromsensor 310 in das Sitzventil 300 integriert.
Der Ventilkörper 301 des Förderstromsensors 310 bildet hierbei am Übergang einer Gehäusebohrung 302, die mit dem zum Wegeventil 100e führenden Abschnitt der Druckmittelleitung 80 in Verbindung steht, und eines Ringraums 303, an den der zum Verbraucher 5a führende Abschnitt der Druckmittelleitung 80 angeschlossen ist, einen Ventilsitz. Im Bereich des Ventilsitzes ist weiterhin eine Feinsteuernut 304 im Bereich der Stirnfläche 312 am Ventilkörper 301 vorgesehen. Ein in Schließrichtung des Ventilkörpers 301 wirkender Steuerdruckraum 305 steht über ein im Ventilkörper 301 angeordnetes Bohrungssystem 306 und eine damit in Verbindung stehende Drossel­ bohrung 307 mit dem Ringraum 303 in Verbindung. In dem Steuerdruckraum 305 ist weiterhin eine Feder 308 angeordnet. Der Steuerdruckraum 305 des Förderstrom­ sensors 310 steht über eine Steuerdruckleitung 309 mit dem Ringraum 220 in Verbindung, wobei in der Steuerdruckleitung 307 ein vom Steuerschieber 260 mittels einer am Steuerschieber 260 angeordneten Kulisse 237 in die Öffnungsstellung beaufschlagbares Vorsteuerventil 233 angeordnet ist. Am Ventilkörper 301 des Förderstromsensors 310 ist hierbei ein dauermagnetischer Körper 311 befestigt, der mit einem Hallsensor 312 in Wirkverbindung steht, wobei der Hallsensor 312 mittels einer Signalleitung 313 an die elektronische Steuereinrichtung 72 angeschlossen ist.
Bei einer Auslenkung des Steuerschiebers 260 nach in der Figur links, beispielsweise zum Anheben einer am Verbraucher angreifenden Last, gibt der Kolbenflansch 264 einen Öffnungsquerschnitt von der Förderleitung 4a zur Druckmittelleitung 80 frei, wodurch Druckmittel von der Förderleitung 4a in die Druckmittelleitung 80 strömt. Der als Sitzventil 300 ausgebildete Förderstromsensor 310 weist hierbei sowohl die Funktion des Lasthalteventils als auch die Funktion des Förderstromsensor zur Erfassung der dem Verbraucher 5a zuströmenden Druckmittelstrom auf. Mittels der elektronischen Steuereinrichtung 72 kann somit entsprechend der am Betätigungs­ mittel 70 vorgegebenen Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers 5a und der vom Förderstromsensor 310 erfaßten Bewegungsgeschwindigkeit der Verbraucher 5a lastunabhängig gesteuert werden.
Bei einer Auslenkung des Steuerschiebers 260 nach in der Figur rechts, beispiels­ weise zum Absenken einer Last, verbindet der Steuerschieber 260 die Druckmittel­ leitung 80 mittels des Kolbenflansches 264 mit dem Ringraum 263 und somit der Rücklaufleitung 12, wobei der Kolbenflansch 264 einen Ablaufquerschnitt freigibt. Durch die Kulisse 237 wird das Vorsteuerventil 233 in die Öffnungsstellung beaufschlagt und somit das Sitzventil 300 aufgesteuert. Der vom Verbraucher 5a zum Behälter 3 abströmende Druckmittelstrom und somit die Bewegungsistgeschwindigkeit des Verbrauchers 5a wird von dem in der Rücklaufleitung 12 angeordneten Förder­ stromsensor 240 erfaßt. Dadurch kann der Verbraucher 5a unabhängig von der am Verbraucher 5a angreifenden Last mit der am Betätigungsmittel 70 eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit betrieben werden.
Bei der gleichzeitigen Ansteuerung eines weiteren Verbrauchers mit einem höheren Lastdruck kann durch den Förderstromsensor 310 ein Ansteig der Bewegungs­ geschwindigkeit erfaßt und durch eine entsprechende Auslenkung des Wegeventils 100e einem Ansteig der Bewegungsgeschwindigkeit entgegengewirkt werden.
Die Fig. 8 zeigt eine weitere Ausführungsform eines hydrostatischen Antriebs­ systems zur Ansteuerung eines einfachwirkenden Verbrauchers 5a. Die Steuer­ ventileinrichtung 6g weist ein Wegeventil 100f und einen als Sitzventil 300 ausge­ bildeten Förderstromsensor 310 in der vom Wegeventil 100f zum Verbraucher 5a geführten Druckmittelleitung 80 auf. Das Sitzventil 300 ist hierbei mittels eines vom Steuerschieber 340 des Wegeventils 100f betätigbaren Vorsteuerventils 233 aufsteuerbar.
Das Wegeventil 100f weist einen Steuerschieber 340 auf, der in einer Gehäuse­ bohrung 341 längsverschiebbar gelagert ist und mittels eines Schrittmotors 250 betätigbar ist. In der Gehäusebohrung 241 ist hierbei eine mit der Förderleitung 4a in Verbindung stehende Ringnut 342, eine mit der Druckmittelleitung 80 in Verbindung stehende Ringnut 343 und eine an die Rücklaufleitung 12 angeschlossene Ringnut 344 vorgesehen. Der Steuerschieber 340 ist mit einer Längsbohrung 345 versehen, von der Querbohrungen 346 und 347 ausgehen. Die Querbohrungen 346, 347 sind hierbei derart angeordnet, daß in der gezeigten Neutralstellung des Steuerschiebers 340 die Querbohrungen 346, 347 mit der Ringnut 343 in Verbindung stehen. In der Längsbohrung 345 ist ein; Stromregler 350 längsverschiebbar angeordnet, der Kolbenflansche 351, 352 und eine dazwischen angeordnete Steuernut 353 aufweist. Der Kolbenflansch 352 bildet mit der Längsbohrung 345 einen Steuerdruckraum 354, der über eine Bohrung 355 mit einer im Bereich des Kolbenflansches 352 angeformten Ringnut 356 in Verbindung steht, wobei die Ringnut 356 und somit der Steuerdruckraum 354 in der gezeigten Stellung des Stromreglers 350 an den zwischen Steuernut 353 und Längsbohrung 345 gebildeten Druckraum ange­ schlossen ist. In die gezeigte Schaltstellung ist der Stromregler 350 mittels einer Feder 357 beaufschlagbar, die in einem zwischen dem Kolbenflansch 351 und der Längsbohrung 345 gebildeten Steuerdruckraum 358 angeordnet ist, der mittels einer im Steuerschieber 350 angeordneten Querbohrung 361 je nach Auslenkung des Steuerschiebers 350 mit einer in der Gehäusebohrung 341 angeordneten Ringnut 359 oder 360 in Verbindung bringbar ist. Die Ringnut 359 ist hierbei an die Rücklauf­ leitung 12 angeschlossen. Die Ringnut 360 steht mit der Förderleitung 4 der Pumpe 1 in Verbindung.
Bei einer Auslenkung des Betätigungsmittels 70 zum Anheben einer am Verbraucher 5a angreifenden Last steuert die elektronische Steuereinrichtung 70 den Schrittmotor 250 derart an, daß der Steuerschieber 350 des Wegeventils 100f nach in der Figur rechts ausgelenkt wird. Hierbei gelangt die Querbohrung 346 mit der Ringnut 342 und die Querbohrung 347 mit der Ringnut 343 in Verbindung, so daß Druckmittel von der Förderleitung 4a zur Druckmittelleitung 80 strömt. Die Querbohrung 346 bestimmt hierbei entsprechend der Schieberauslenkung einen Zulaufquerschnitt von der Förderleitung 4a zur Druckmittelleitung 80. Die Querbohrung 361 gelangt mit der Ringnut 360 in Verbindung, wodurch der Steuerdruckraum 358 des Stromreglers 350 durch den Förderdruck der Pumpe beaufschlagt wird und somit der Stromregler 350 in der gezeigten Stellung verharrt. Das Sitzventil 300 weist die Funktion eines Lasthalte­ ventils auf. Sobald der in der Druckmittelleitung 80 aufgestaute Druck ausreicht, um das Sitzventil 300 in Richtung der Öffnungsstellung zu beaufschlagen, wird durch die Auslenkung des Ventilkörpers des Sitzventil 300 mittels des Hallsensors die dem Verbraucher zuströmende Druckmittelstrom erfaßt und der elektronischen Steuer­ einrichtung 72 gemeldet, die ebenfalls die Fördermengeneinstellvorrichtung 2 der Pumpe 1 ansteuert. Die Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers kann somit mittels des als Sitzventil 300 ausgebildeten Förderstromsensors 310 erfaßt werden, wodurch durch die elektronische Steuereinrichtung ein lastunabhängiger Betrieb des Verbrauchers 5a bei alleiniger Ansteuerung des Verbrauchers 5 als auch ein lastunabhängiger Betrieb der angesteuerten Verbraucher sowie eine soziale Verteilung des Pumpenförderstroms bei der gleichzeitigen Ansteuerung mehrerer Verbraucher ermöglicht wird.
Bei einer Auslenkung des Betätigungsmittels in Richtung einer Schaltstellung zum Absenken einer am Verbraucher 5a angreifenden Last, steuert die elektronische Steuereinrichtung 72 den Steuerschieber 340 des Wegeventils 100f entsprechend der am Betätigungsmittel 70 eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit nach in der Figur links, wobei die Querbohrung 346 mit der Ringnut 343 und die Querbohrung 347 mit der Ringnut 344 in Verbindung gelangt. Die Querbohrung 347 bestimmt hierbei entsprechend der Auslenkung des Steuerschiebers einen Ablaufquerschnitt von der Druckmittelleitung 80 zur Rücklaufleitung 12. Der Steuerdruckraum 358 steht über die Querbohrung 359 mit der Rücklaufleitung 12 stromab des Steuerschiebers 340 in Verbindung. Der in dem zwischen der Steuernut 353 und der Längsbohrung 345 gebildeten Druckraum anstehende Druck stromauf dem von der Querbohrung 347 gebildeten Ablaufquerschnitt steht über die Bohrung 355 im Steuerdruckraum 354 an und beaufschlagt den Stromregler 350 entgegen der Kraft der Feder 357 nach in der Figur links, wodurch der Kolbenflansch 352 die Verbindung der Steuernut 353 mit der Querbohrung 347 und somit den Ablaufquerschnitt ansteuert. Der Stromregler 350 hält somit die durch die Feder 357 bestimmte Druckdifferenz am Ablaufquerschnitt vom Verbraucher 5a zum Behälter 3 konstant, wodurch die Senkgeschwindigkeit des Verbrauchers 5a lastunabhängig in Abhängigkeit von der Auslenkung des Steuer­ schiebers 340 steuerbar ist. Der Verbraucher 5a kann somit mit der am Betätigungs­ mittel 70 eingestellten Bewegungssollgeschwindigkeit, der eine bestimmte Auslenkung des Steuerschiebers 340 zugeordnet ist, im Senkbetrieb lastunabhängig gesteuert werden.

Claims (34)

1. Hydrostatisches Antriebssystem mit einer im Förderstrom verstellbaren Pumpe und mindestens einem an die Pumpe angeschlossenen Verbraucher, wobei jedem Verbraucher ein die Bewegungsrichtung sowie die Bewegungs­ geschwindigkeit vorgebendes Betätigungsmittel und eine Steuerventileinrichtung zur Steuerung der Bewegungsrichtung und der Bewegungsgeschwindigkeit zugeordnet ist und der Förderstrom der Pumpe an den von den angesteuerten Verbrauchern angeforderten Druckmittelstrom anpaßbar ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jedem Verbraucher (5; 5a; 5b) ein den vom Verbraucher zu einem Behälter (3) abströmenden Druckmittelstrom erfassender Förderstromsensor (61; 91; 161; 240) und/oder ein den von einer Förderleitung (4a) der Pumpe (1) dem Verbraucher zuströmenden Druckmittelstrom erfassender Förderstromsensor (60; 91; 160; 310) zugeordnet ist und der Förderstromsensor (60; 61; 90; 91; 160; 161; 240; 310) mit einer elektronischen Steuereinrichtung (72) in Wirkverbindung steht, wobei die elektronische Steuereinrichtung (72) mit dem Betätigungsmittel (70), der Steuerventileinrichtung (6; 6a; 6b; 6c; 6d; 6e; 6f; 6g) und einer Förderstromeinstelleinrichtung (2) der Pumpe (1) in Wirkverbindung steht und wobei die elektronische Steuereinrichtung (72) die Steuerventileinrichtung (6; 6a; 6b; 6c; 6d; 6e; 6f; 6g) und/oder die Förderstromeinstelleinrichtung (2) der Pumpe (1) in Abhängigkeit der an dem Betätigungsmittel (70) vorgegebenen Bewegungsrichtung und Bewegungsgeschwindigkeit sowie des am Förderstromsensor (61; 91; 161; 240) erfaßten, vom Verbraucher (5; 5a; 5b) abströmenden Druckmittelstroms und/oder des am Förderstromsensor (60; 91; 160; 310) erfaßten, dem Verbraucher (5; 5a; 5b) zuströmenden Druckmittelstroms steuert.
2. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 1, wobei der Verbraucher (5) als doppeltwirkender Verbraucher ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher mittels der Steuerventileinrichtung (6; 6b, 6c) an eine Förderleitung (4a) der Pumpe (1) und eine mit einem Behälter (3) in Verbindung stehende Rücklaufleitung (12) anschließbar ist, wobei in der Förderleitung (4a) und in der Rücklaufleitung (12) jeweils ein Förderstromsensor (60, 61; 160, 161) angeordnet ist.
3. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 1, wobei der Verbraucher (5) als doppeltwirkender Verbraucher ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbraucher (5) mittels der Steuerventileinrichtung (6d; 6e) an eine Förderleitung (4a) der Pumpe (1) und eine mit einem Behälter (2) in Verbindung stehende Rücklaufleitung (12) anschließbar ist, wobei in einer von der Steuerventil­ einrichtung (6d; 6e) zum Behälter (3) geführten Rücklaufleitung (12) ein Förder stromsensor (240) angeordnet ist.
4. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 1, wobei der Verbraucher (5a) als einfachwirkender Verbraucher ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Verbindung des Verbrauchers (5a) mittels der Steuerventileinrichtung (6a; 6f) mit der Pumpe (1) in einer von der Steuerventileinrichtung (6a; 6f) zum Verbraucher (5a) geführten Druckmittelleitung (80) ein Förderstromsensor (91; 310) angeordnet ist und bei der Verbindung des Verbrauchers (5a) mittels der Steuerventileinrichtung (6a; 6f) mit dem Behälter (3) in einer von der Steuer­ ventileinrichtung (6a; 6f) zum Behälter (3) geführten Rücklaufleitung (3) ein Förderstromsensor (91; 240) vorgesehen ist.
5. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung (6a) an eine Förderleitung (4a) der Pumpe (1) und eine mit einem Behälter (3) in Verbindung stehende Rücklaufleitung (12) angeschlossen ist und mit einer Umlaufleitung (90) in Verbindung steht, wobei die Umlaufleitung (90) in einer ersten Schaltstellung der Steuerventileinrichtung (6a) eine Verbindung der mit dem Verbraucher (5) in Verbindung stehenden Druck­ mittelleitung (80) mit der Rücklaufleitung (12) ermöglicht und in einer zweiten Schaltstellung der Steuerventileinrichtung (6a) eine Verbindung der Förderleitung (4a) mit der Druckmittelleitung (80) herstellt, wobei in der Umlaufleitung (90) ein Förderstromsensor (91) angeordnet ist.
6. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 1, wobei der Verbraucher (5a) als einfachwirkender Verbraucher ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Förderstromsensor (310) in einer von der Steuerventileinrichtung (6g) zum Verbraucher (5a) geführten Druckmittelleitung (80) angeordnet ist und ein Strom­ regler (350) zur lastunabhängigen Steuerung des vom Verbraucher (5a) zum Behälter (3) strömenden Druckmittelstroms vorgesehen ist.
7. Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung (6; 6a) ein die Bewegungs­ richtung des Verbrauchers (5; 5a) steuerndes Umsteuerventil (7; 7a) und mindestens ein die Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers (5; 5a) steuerndes Steuerventil (8a, 8b; 8c) aufweist.
8. Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung (6b; 6c; 6d; 6e; 6f; 6g) als ein die Bewegungsrichtung des Verbrauchers (5; 5a; 5b) und die Bewegungs­ geschwindigkeit des Verbrauchers (5; 5a; 5b) steuerndes, in Zwischenstellungen drosselndes Wegeventil (100; 100b; 100c; 100d; 100e; 100f) ausgebildet ist.
9. Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den von der Steuerventileinrichtung (6; 6a; 6b; 6d; 6f; 6g) zu dem Verbraucher (5; 5a) geführten Druckmittelleitungen (18, 19; 80) jeweils ein in Richtung zum Verbraucher (5; 5a) öffnendes Sitzventil (8a, 8b; 8c; 101, 102; 200, 201; 300) angeordnet ist, das in Richtung einer Sperrstellung vom Lastdruck des Verbrauchers (5; 5a) sowie einer Feder (54a, 54b; 54c; 147a, 147b; 227, 228; 308) beaufschlagbar ist.
10. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (8a, 8b) als Sitzventil ausgebildet ist.
11. Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderstromsensor (310) als Sitzventil (300) ausgebildet ist.
12. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 9 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei der Verbindung der Druckmittelleitung (18, 19; 80) mit der Rücklaufleitung (12) mittels der Steuerventileinrichtung (6; 6a; 6b; 6d; 6f; 6g) das in der Druckmittelleitung (18, 19; 80) angeordnete Sitzventil (8a, 8b; 8c; 101, 102; 200, 201; 300) in die Öffnungsstellung beaufschlagbar ist.
13. Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ansteuerung der Steuerventileinrichtung (6; 6b; 6c) zwei elektrisch ansteuerbare, proportionale Vorsteuerventile (25, 28) vorgesehen sind, die mit der elektronischen Steuereinrichtung (72) in Wirkverbindung stehen und einen Steuerdruck zur Beaufschlagung der Steuerventileinrichtung (6; 6b; 6c) erzeugen.
14. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 7 und 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Umsteuerventil (7) einen in Richtung einer ersten Schalt­ stellung wirkenden ersten Steuerdruckraum (20) aufweist, in der die Förderleitung (4a) der Pumpe an eine erste Druckmittelleitung (18) und die zweite Druck­ mittelleitung (19) an die Rücklaufleitung (12) angeschlossen ist, und einen das Umsteuerventil (7) in eine zweite Schaltstellung beaufschlagenden zweiten Steuerdruckraum (21) aufweist, in der die erste Druckmittelleitung (18) an die Rücklaufleitung (12) und die zweite Druckmittelleitung (19) an die Förderleitung (4a) angeschlossen ist, wobei der erste Steuerdruckraum (20) an eine mit einem ersten Vorsteuerventil (25) in Verbindung stehende Steuerdruckleitung (24) angeschlossen ist, die mit einem das in der ersten Druckmittelleitung (18) angeordnete Steuerventil (8a) in Richtung der Öffnungsstellung beaufschlagenden Steuerdruckraum (48a) in Verbindung steht, und wobei der zweite Steuerdruckraum (21) an eine mit dem zweiten Vorsteuerventil (28) in Verbindung stehende Steuerdruckleitung (27) angeschlossen ist, die mit einem das in der zweiten Druckmittelleitung (19) angeordnete Steuerventil (8b) in Richtung der Öffnungsstellung beaufschlagenden Steuerdruckraum (48b) in Verbindung steht.
15. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Umsteuerventil (7a) in Richtung einer ersten Schaltstellung, in der die Druckmittelleitung (80) mit der Rücklaufleitung (12) in Verbindung steht, federkraftbeaufschlagt ist und in Richtung einer zweiten Schaltstellung, in der die Druckmittelleitung (80) an die Förderleitung (4a) angeschlossen ist, mittels eines einen Steuerdruck erzeugenden, mit der elektronischen Steuereinrichtung (72) in Verbindung stehenden Vorsteuerventils (95), das einen Schaltmagnet aufweist, beaufschlagbar ist und zur Betätigung des Steuerventils (8c) ein elektrisch ansteuerbares, proportionales Vorsteuerventile (92) vorgesehen ist, das mit der elektronischen Steuereinrichtung (72) in Wirkverbindung steht und einen Steuer­ druck zur Beaufschlagung des Steuerventils (8c) erzeugt.
16. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 8 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (100; 100b) einen das Wegeventil (100, 100b) in Richtung einer ersten Schaltstellung beaufschlagenden ersten Steuer­ druckraum (127) und einen in Richtung einer zweiten Schaltstellung beaufschlagenden zweiten Steuerdruckraum (128) aufweist, wobei in der ersten Schaltstellung die Förderleitung (4a) an eine erste Druckmittelleitung (18) und die zweite Druckmittelleitung (19) an die Rücklaufleitung (12) angeschlossen ist und in der zweiten Schaltstellung die zweite Druckmittelleitung (19) mit der Förder­ leitung (4a) und die erste Druckmittelleitung (18) mit der Rücklaufleitung (12) in Verbindung steht, und wobei eine an das erste Vorsteuerventil (28) angeschlossene Steuerdruckleitung (113) mit dem ersten Steuerdruckraum (127) in Verbindung steht und eine an das zweite Vorsteuerventil (25) angeschlossene Steuerdruckleitung (112) mit dem zweiten Steuerdruckraum (128) in Verbindung steht.
17. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 9 oder 12 und 16, dadurch gekennzeichnet, daß die an das erste Vorsteuerventil (28) angeschlossene Steuerdruckleitung (113) mit dem ersten Steuerdruckraum (127) des Wegeventils (100) sowie einen in Richtung der Öffnungsstellung wirkenden Steuerdruckraum (150a) des in der ersten Druckmittelleitung (18) angeordneten Sitzventils (101) in Verbindung steht und die an das zweite Vorsteuerventil (25) angeschlossene Steuerdruckleitung (112) mit dem zweiten Steuerdruckraum (128) des Wege­ ventils (100) sowie einem in Richtung der Öffnungsstellung wirkenden Steuer druckraum (150b) des in der zweiten Druckmittelleitung (19) angeordneten Sitz­ ventils (102) in Verbindung steht.
18. Hydröstatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die elektronische Steuereinrichtung (72) die Vorsteuer­ ventile (25; 28) zeitlich versetzt ansteuert, wobei das zuerst angesteuerte Vorsteuerventil (25; 28) einen auf das Umsteuerventil (7) sowie das Steuerventil (8a; 8b) bzw. das Wegeventil (100) und das Sitzventil (102; 101) wirkenden Steuerdruck erzeugt und der von dem zeitlich später angesteuerten Vorsteuerventil (28; 25) gebildete Steuerdruck einen auf das Steuerventil (8b; 8a) bzw. das Sitzventil (101, 102) wirkenden Steuerdruck erzeugt.
19. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 14 und 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorsteuerventile (25; 28) mittels jeweils einer Steuerdruck­ leitung (24, 49a; 27, 49b) an den Steuerdruckraum (20; 21) des Umsteuerventils (7) und an den Steuerdruckraum (48a; 48b) des Steuerventils (8a; 8b) angeschlossen sind, wobei in der zum Umsteuerventil (7) geführten Steuer­ druckleitung (24; 27) ein in Richtung zum Steuerdruckraum (20; 21) des Umsteuerschiebers (7) öffnendes Sitzventil (30; 31) angeordnet ist, das mittels des Ventilkörpers (9) des Umsteuerventils (7) in eine Sperrstellung beaufschlagbar ist.
20. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 17 und 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die an den in Richtung zur Öffnungsstellung des Sitzventils (101; 102) wirkenden Steuerdruckraum (150a; 150b) angeschlossene Steuerdruck­ leitung (151a; 151b) an eine in einer Gehäusebohrung (103) des Steuerschiebers (104) des Wegeventils (100) angeformten Ringnut (110; 111) angeschlossen ist, wobei die Ringnut (110; 111) an die Steuerdruckleitung (113; 112) des Vor­ steuerventils (28; 25) angeschlossen ist und wobei eine im Steuerschieber (104) gebildete Bohrung (126; 129) mit der Ringnut (110; 111) und dem Steuerdruck­ raum (127; 128) des Wegeventils (100) in Verbindung steht, und die Bohrung (126; 129) bei einer Beaufschlagung des anderen Steuerdruckraums (128; 127) mit einer weiteren in der Gehäusebohrung (103) angeformten Ringnut (114; 115) in Verbindung bringbar ist, die an die Rücklaufleitung (12) angeschlossen ist.
21. Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung (6; 6a) in der Neutralstellung die von der Steuerventileinrichtung (6; 6a) zum Verbraucher (5; 5a) geführten Druckmittelleitungen (18, 19; 80) mit der Rücklaufleitung (12) verbindet.
22. Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventileinrichtung (6d; 6e; 6f; 6g) mittels eines Schrittmotors (250), der mit der elektronische Steuereinrichtung (72) in Wirk­ verbindung steht, betätigbar ist.
23. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Schrittmotor (250) mit einer Federrückzugseinrichtung (252) versehen ist.
24. Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 9, 11, 12, 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Sitzventil (200; 201; 300) mittels eines mechanisch vom Wegeventil (100c; 100e; 100f) betätigbaren Vorsteuerventils (233; 234) aufsteuerbar ist.
25. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß in einer von dem in Schließrichtung des Sitzventils (200; 201; 300) wirkenden Steuerdruckraum (225; 226; 305) zum Behälter (3) geführten Steuerdruckleitung (231; 232; 309) das Vorsteuerventil (233; 234) angeordnet ist, das als feder­ belastetes Rückschlagventil ausgebildet ist und einen Ventilkörper (235; 236) aufweist, der mittels des Steuerschiebers (206; 260; 340) des Wegeventils (100c; 100e; 100f) in die Öffnungsstellung aufsteuerbar ist.
26. Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Förderstromsensors (60; 61; 91; 160; 161; 240; 310) einen in einer Gehäusebohrung (68a; 68b; 170a; 170b; 241; 302) längs­ verschiebbar angeordneten Ventilkörper (62a; 62b; 171a; 171b; 242; 301) aufweist, der mittels einer Feder (63a, 63b; 173a, 173b; 247; 308) in Richtung einer Schließstellung und von dem dem Ventilkörper (62a; 62b; 171a; 171b; 242; 301) an einer Wirkfläche, insbesondere einer Stirnfläche (69a; 69b; 179a; 179b; 250; 312), zuströmenden Druckmittelstrom in Richtung einer Durchflußstellung beaufschlagbar ist.
27. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslenkung des Ventilkörpers (62a; 62b) des Förderstromsensors (60; 61; 91) mittels eines Induktivsensors (67a; 67b) erfaßbar ist.
28. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (171a; 171b; 242; 301) des Förderstromsensors (160; 161; 240; 310) mit einem Hallsensor (176a; 176b; 256; 312) in Wirkverbindung steht.
29. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (171a; 171b; 242; 301) des Förderstromsensors (160; 161; 240; 310) mit einem dauermagnetischen Körper (175a; 175b; 255; 311) versehen ist, der mit einem in einem Gehäuse des Förderstromsensors angeordneten Hallsensor (176a; 176b; 256; 312), der mit der elektronischen Steuereinrichtung (72) verbunden ist, in Wirkverbindung steht.
30. Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 26 bis 29, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (62a; 62b; 171a; 171b; 242; 301) des Förderstromsensors (60; 61; 91; 160; 161; 240; 310) im Bereich der Wirkfläche mit einer Feinsteuereinrichtung (172a; 172b; 245; 304) versehen ist.
31. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Betätigung der Steuerventileinrichtung (6d; 6e) in Richtung der Neutral­ stellung der von der Steuerventileinrichtung (6d; 6e) gebildete Zulaufquerschnitt von der Pumpe (1) zum Verbraucher (5; 5b) vor dem von der Steuerventil­ einrichtung (6d; 6e) gebildeten Ablaufquerschnitt vom Verbraucher (5; 5b) zum Behälter (2) androsselbar ist.
32. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß am Verbraucher eine Nachsaugeeinrichtung (180; 260) vorgesehen ist, die eingangsseitig mit der Rücklaufleitung (12) stromab des Förderstromsensors (60, 61; 160, 161; 240) in Verbindung steht.
33. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromregler (350) in einer Schaltstellung der Steuerventileinrichtung(6g), in der die Druckmittelleitung (80) an die Rücklaufleitung (12) angeschlossen ist, in Richtung einer den von der Steuerventileinrichtung (6g) gebildeten Ablauf­ querschnitt verringernden Schaltstellung von dem Lastdruck des Verbrauchers (5a) entgegen einer Kraft einer Feder (357) beaufschlagbar ist und in einer Schaltstellung des Steuerventils (6g), in der die Druckmittelleitung (80) mit der Förderleitung (4a) in Verbindung steht, in Richtung einer den von der Steuer­ ventileinrichtung (6g) gebildeten Zulaufquerschnitt freigebenden Schaltstellung von der Feder (357) und dem Förderdruck der Pumpe (1) beaufschlagbar ist.
34. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Stromregler (350) in den Steuerschieber (340) des Wegeventils (100f) integriert ist.
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