DE3202015A1 - Hydraulisches antriebssystem - Google Patents
Hydraulisches antriebssystemInfo
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Description
Hydraulisches Antriebssystem
Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Antriebssystem, bestehend aus einer hydrostatischen Arbeitsmaschine mit
verstellbarem Hub- bzw. Fördervolumen, einem Signalgeber zur Abgabe einer von der Drehzahl der Arbeitsmaschine
bestimmten Signalgröße für die Verstellvorrichtung der Arbeitsmaschine, wobei der Signalgeber als eine
im Pumpen- oder Motorbetrieb arbeitende hydrostatische Maschine ausgebildet ist und jeweils einen Anschluß des
Signalgebers mit dem einen Zylinderraum und der andere Anschluß mit dem gegenüberliegenden Zylinderraum des
Stellzylinders der Verstellvorrichtung verbunden ist, und aus einer mit dem Zu- oder Ablauf des Signalgebers in
Verbindung stehenden Drosselstelle über die Druckmittel dem Signalgeber zugeführt oder vcn diesem abgeführt wird
und deren Querschnitt den Sollwert der Drehzahl der Arbeitsmaschine
bestimmt.
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30
Das bekannte Antriebssystem (DE-OS 27 39 968) , von dem die Erfindung ausgeht, erlaubt eine erhebliche Energieeinsparung,
da die an ein Druckmittelversorgungsnetz angeschlossene hydrostatische Arbeitsmaschine nur diejeni-35
ge Antriebsleistung aus dem Versorgungsnetz entnimmt,
-2Τ-
die für den Energiebedarf des Verbrauchers erforderlich ist, während andererseits die bei Pumpen- bzw. Generatorbetrieb
der Arbeitsmaschine anfallende hydraulische Energie in das Versorgungsnetz zurückgespeist oder ge-
c speichert wird. So wird insbesondere in Betracht gezogen,
solche Antriebssysteme mit hydrostatischer Arbeitsmaschine
für Fahr- und Windenantriebe zu verwenden. Allerdings liefert das bekannte Antriebssystem mit hydrostatischer
Arbeitsmaschine das Drehmoment an einer Welle ^q und ist somit nur für einen Drehantrieb geeignet. Zahlreiche
Antriebe bedienen sich jedoch eines hydraulischen Arbeitszylinders .
So besteht die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe darin, das eingangs geschilderte Antriebssystem so auszubilden,
daß damit ein hydraulischer Arbeitszylinder betätigt werden kann und die Vorteile des bekannten Antriebssystems genützt werden.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
eine hydrostatische Maschine mit konstantem Schluckbzw. Fördervolumen vorgesehen ist, die mit der hydrostatischen
Arbeitsmaschine mechanisch gekuppelt ist und deren Förderstrom den Arbeitszylinder beaufschlagt.
Solange die zusätzliche hydrostatische Maschine eine Drehung ausführt, erfolgt keine Bewegung des Kolbens
des Arbeitszylinders, so daß eine Last in diesem Betriebszustand beliebig lange in ihrer Position gehalten werden
kann, ohne daß eine mechanische Bremse vorhanden sein muß. Dabei muß die hydrostatische Arbeitsmaschine mit
veränderlichem Schluckvolumen so eingeregelt sein, daß das von ihr gelieferte Drehmoment dem an der zusätzlichen
Arbeitsmaschine auftretenden Lastmoment die Waage hält. Dieser Ruhezustand, bei dem die Drehzahl der Maschine
ist, wird von dem Signalgeber erfaßt, der sein Stellsignal dem mengenabhängigen Stellzylinder der Verstell-
-3-
einrichtung zuführt und dessen Position so einregelt, daß die Drehzahl der Arbeitsmaschinen 0 ist, wobei sich das
geforderte Drehmoment aufbaut. Mittels der Dosiereinheit kann nun die Verstellvorrichtung so beaufschlagt werden/
daß die Drehzahl der Arbeitsmaschine regelbar ist, so daß zum Heben der Last die Konstantmaschine als Pumpe
arbeitet, während andererseits zum Fieren der Last die Konstantmaschine als Motor arbeitet und die Arbeitsmaschine
antreibt, die nun Energie in das Versorgungsnetz IQ bzw. einen Speicher zurückliefert.
Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß auch bei Antrieb eines Arbeitszylinders die für das bekannte Antriebssystem
mit Drehantrieb auftretenden Vorteile in vollem Umfang erhalten bleiben. Die Dosiereinrichtung zusammen
mit dem Signalgeber bestimmt die Verstellgeschwindigkeit des Kolbens des Arbeitszylinders, im Generatorbetrieb
kann Energie zurückgewonnen und gespeichert werden und es wird nur soviel Energie aus dem Versorgungsnetz ent-
20. nommen, wie zum Antrieb des Arbeitszylinders und zur Deckung der Verluste der Maschinen erforderlich ist.
Darüber hinaus kann die hydrostatische Maschine mit über 0 veränderbarem Hubvolumen, die Konstantmaschine und der
Signalgeber zu einer Maschineneinheit zusammengefaßt werden, die keinen mechanischen Ein- oder Ausgang aufweist.
Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Antriebssystem für einen einfach wirkenden
Arbeitszylinder/
Fig. 2 einAntriebssystem für einen doppelt wirkenden Arbeitszylinder,
Fig. 3 einen Schnitt durch ein Antriebssystem in einer ersten Ausführungsform und
-4-
-4T-
Fig. 4 einen Schnitt durch ein Antriebssystem in einer zweiten Ausführungsform.
In Fig. 1 ist die Sekundärseite des erfindungsgemäßen
hydrostatischen Antriebssystem gezeigt, bei dem mit 23 die von der nicht dargestellten Primärseite kommende
Druckleitung bezeichnet ist. In dieser Druckleitung ist ein in Richtung der Primärseite schließendes Rückschlagventil
18 angeordnet und zwischen Rückschlagventil 18 und hydrostatischer Arbeitsmaschine 20 ein Speicher 19. Die
Verstellung des Förder- bzw. Schluckvolumens der Arbeitsmaschine 20 erfolgt durch den Stellzylinder 21. Die Arbeitsmaschine
20 ist mit einem als hydrostatische Maschine 22 ausgebildeten Signalgeber gekuppelt, dessen An-Schlüsse
30, 31 über Steuerleitungen 32, 33 mit den Zuführungsleitungen 35, 36 des Stellzylinders 21 verbunden
sind. Die Zuführungsleitung 35 steht mit dem kolbenstangenseitigen
Zylinderraum 37 und die Zuführungsleitung 36 mit dem kolbenseitigen Zylinderraum 38 des Stellzylinders
21 in Verbindung. Das andere Ende der Zuführungsleitung steht mit dem Anschluß A und das andere Ende der Zuführungsleitung
36 mit dem Anschluß B eines Vier-Wegeventils 25 mit drei Schaltstellungen a, b, c in Verbindung. Der
Anschluß T des Vier-Wegeventils 25 steht mit einer Steuermittelquelle P in Verbindung und
der Anschluß T über die Leitung 29 mit dem Tank T1. in der Tankleitung 29 ist ein einstellbarer Stromregler 2b angeordnet,
so daß die zum Tank T1 zurückströmende Steuerflüssigkeit genau zu dosieren ist.
Ferner ist die Arbeitsmaschine 20 mit einer weiteren hydrostatischen
Maschine 40 mit konstantem Schluck- bzw. Fördervolumen gekuppelt, die über eine Leitung 41 mit dem Zylinderraum
42 eines einfach wirkenden Arbeitszylinders 43 verbunden ist, dessen Kolbenstange 44 eine Last betätigt.
-Χι In der gezeigten Ausgangsschaltstellung c des Vier-Wegeventils
25 ist über die Zuführungsleitung 35 der kolbenstangenseitige Zylinderraum 37 des Stellzylinders 21 mit
der Steuermittelquelle P verbunden. Die Zuführungsleitung 36 zum kolbenseitigen Zylinderraum 38 des Stellzylinders
ist in dieser Schaltstellung des Wegeventils geschlossen, so daß sich der Kolben 21b durch den im kolbenstangenseitigen
Zylinderraum 37 wirkenden Steuerdruck auf die im kolbenseitigen Zylinderraum 38 befindliche Steuerflüssigkeit
abstützt und somit zunächst eine unbewegliche Stellung einnimmt.
Wird der hydrostatischen Arbeitsmaschine 20 von der Primärseite unter einem bestimmten Druck stehende Arbeitsflüssigkeit zugeführt, gibt diese ein Drehmoment ent-
sprechend diesem Druck und der Stellung der Kolbenstange 21a des Stellzylinders 21 ab. Durch die mechanische Kopplung
der hydrostatischen, ein konstantes Hubvolumen aufweisenden Maschine 40 mit der hydrostatischen Arbeitsmaschine
20 wird je nach Drehrichtung dieser miteinander gekoppelten Maschinen dem Zylinderraum 42 des Arbeitszylinders
43 über die Leitung 41 von der Maschine 40 Druckmittel zu- oder abgeführt, so daß die Kolbenstange 44 ein-
oder ausfährt. Die Drehung der Ausgangswelle der hydrostatischen Arbeitsmaschine 20, wird über das Kupplungsglied
50 auch auf den Istwertgeber 22 übertragen. Dieser führt nunmehr dieselbe Drehbewegung wie die hydrostatische
Arbeitsmaschine 20 aus. Da der Anschluß 31 des Istwertgebers über die Leitungen 33, 36 mit dem kolbenseitigen
Zylinderraum 38 in Verbindung steht, wird diesem Zylinderraum infolge der Drehbewegung des Istwertgebers
Steuerflüssigkeit zu oder aus diesem abgeführt und damit eine entsprechende Verschiebung der Kolbenstange 21a des
Stellzylinders bewirkt und zwar um einen solchen Betrag, daß an der hydrostatischen Arbeitsmaschine ein solches
Moment erzeugt wird, das dem an der Arbeitswelle angreifenden Drehmoment betragsmäßig gleich und drehrichtungsmäßig
entgegengesetzt ist.
1 Sobald die Drehzahl Null der hydrostatischen Arbeitsmaschine 20 und damit auch die des Istwertgebers erreicht
ist, kann dem Zylinderraum 38 des Stellzylinders von dem Istwertgeber keine Steuerflüssigkeit mehr zu-
5 oder abgeführt werden.
Das Antriebssystem befindet sich damit im stationären Gleichgewicht. Im Zylinderraum 38 baut sich hierbei ein
solcher Steuerdruck auf, daß der Kolben 21b des Stellzylinders kraftausgealichen ist. In diesem Zustand ist
auch die Konstantmaschine in Ruhestellung und der Kolben 45 des Arbeitszylinders 43 bleibt auch bei Belastung in
seiner Position.
Wird über die in der Tankleitung 29 angeordnete, als Stromregler ausgebildete Dosiereinrichtung 26 durch
Schalten des Wegeventils 25 aus der Mittelstellung c in die Schaltstellung a eine bestimmte Steuerflüssigkeitsmenge
zum Tank T1 abqeführt, kann sich zunächst der Zylinderraum 38 über die Zuführungsleitung 36 zum Tank entspannen.
Dies bedeutet, daß sich der Kolben 21b durch die Druckbeaufschlagung im Zylinderraum 37 von Seiten
der Steuermittelquelle PO in Richtung des Zylinderraums
38 bewegt und damit eine Verstellung der Arbeitsmaschine 20 herbeiführt, die nunmehr eine Drehbewegung ausführt,
so daß die Konstantmaschine 40 und der Signalgeber 22 angetrieben werden. Letzterer wirkt als Motor und läßt von
der Leitung 32 unter Druck stehende Steuerflüssigkeit in
Richtung der Leitung 3 3 strömen. Von dort strömt die Steuerflüssigkeit über das Wegeventil 25 und den Stromregler
26 zum Tank T1 zurück.
Vor dem Stromventil 26 baut sich ein Staudruck auf, der von dem freien Durchgangsquerschnitt des Stromreglers 26
einerseits und von der durchströmenden Steuerflüssigkeitsmenge andererseits festgelegt ist. Bei einer gegebenen
Einstellung des Stromventils wächst demnach mit zunehmender Steuerflüssigkeitsmenge der Staudruck vor dem Stromventil
und damit über die Zuführungsleitung 3 6 auch im Zylinderraum 38 des Stellzylinders. Da die Steuerflüssigkeitsmenge
von der Drehzahl des Signalgebers 22 festgelegt ist, steht demnach auch der Staudruck der Steuer-
-7-
-αϊ flüssigkeit i'n unmittelbarer Abhängigkeit von der Drehzahl
des Signalgebers 22 bzw. der Arbeitsmaschine 20. Sobald der auch im Zylinderraum 38 des Stellzylinders 21
wirkende Staudruck einen solchen Wert erreicht hat ,durch den sich der Kolben 21b des Stellzylinders im Kräftegleichgewicht
befindet, ist eine weitere Erhöhung der Drehzahl der Arbeitsmaschine 20 nicht mehr möglich, da dies gleichzeitig
eine weitere Erhöhung des Staudruckes zur Folge hätte, der den Kolben wieder in Richtung kleinerer Dreh-
IQ zahl der Arbeitsmaschine herunterregeln würde. Damit bestimmt
die über die Dosiereinrichtung 26 abgeführte Steuerflüssigkeitsmenge die geregelte Drehzahl der Arbeitsmaschine
20 und damit der Konstantmaschine 40, über deren Fördermenge sich die Ausfahrgeschwindigkeit des Kolbens
45 ergibt.
Das Schluck- bzw. Fördervolumen der hydrostatischen Arbeitsmaschine
20 wird in Abhängigkeit des an der Welle anstehenden Drehmoments durch den Stellzylinder 21 in eine
solche Lage verstellt, daß die am Stromventil 26 einzustellende Drehzahl erreicht wird. Eine Änderung der Drehzahl
infolge einer Änderung der Last und demzufolge des an der Welle auftretenden Drehmoments bewirkt zwangsläufig
durch die Kupplung mit dem Signalgeber 22 eine Änderung des Steuerdruckes im Zylinderraum 38 des Stellzylinders
und damit dessen Betätigung um einen solchen Betrag, daß die Arbeitsmaschine 20 die am Stromventil 26
eingestellte Drehzahl wieder erreicht.
Wird zur Erzielung einer Drehrichtungsumkehr der Arbeitsmaschine 20 das Wegeventil 25 in die Schaltstellung b geschaltet,
steht der Zylinderraum 38 des Stellzylinders unter dem Druck der Steuermittelquelle PO. Damit nun am
Kolben 21b Kräftegleichgewicht zu erzielen ist, muß im Zylinderraum 37 ein gegenüber dem Druck der Steuerflüssigkeitsquelle
PO größerer Druck aufgebaut werden. Dies ist
-ö-
-X-
nur möglich, wenn der Signalgeber 22 im Gegensatz zur anderen Drehrichtung, in der er im Motorbetrieb die Steuerflüssigkeit
von einem höheren zu einem niederen Druckniveau wandelt, als Pumpe arbeitet. Der Funktionsablauf der Regelung
ist jedoch der gleiche wie in der anderen Drehrichtung. Auch die Stabilität der Regelung ist die gleiche.
In der Schaltstellung b erfolgt nun das Einfahren des Kolbens 45 des Arbeitszylinders, so daß aus dem Zylinderraum
4 2 Druckmittel über die Leitung 41 verdrängt und damit die Konstantmaschine 40 angetrieben wird, die somit
als Motor arbeitet und die Arbeitsmaschine 20 antreibt, die damit als Pumpe dient und das Tgef,örder±e Druckmittel
oder anderem verbraucher zufuhrt.
in den Speicher 19 drückt Auch in dieser Schaltstellung ist die Verstellgeschwindigkeit des Kolbens 45 von der
Einstellung der Dosiereinheit 26 abhängig.
In Fig. 2 ist das Antriebssystem für einen doppelt wirkenden
Arbeitszylinder 50 dargestellt, wobei die Konstantmaschine 40 über je eine Leitung 51, 52 mit den Zylinderräumen
53, 54 des Arbeitszylinders 50 verbunden ist. Ansonsten entsprechen alle Bauteile dem in der Fig. 1
dargestellten und erläuterten System. Arbeitet die Konstantmaschine 40 als Pumpe, so gelangt aus dem Zylinderraum
53 verdrängte Flüssigkeit über die Leitung 52 in den Zylinderraum 54 und der Kolben 55 des Verstellzylinders
wird angehoben. Im anderen Fall arbeitet die Konstantmaschine 40 als Motor und treibt die Arbeitsmaschine 20
an, die dem Speicher 19 Druckmittel zuführt.
in Fig. 3 ist ein Achsenschnitt durch eine hydrostatische
Einheit dargestellt, die aus einer Konstantmaschine 140 und einer Maschine mit veränderlichem Hubvolumen
besteht. Beide Maschinen sind in bekannter Ausführung.
Die Konstantmaschine 140 ist eine Axialkolbenmaschine, in
deren Gehäuse 141 parallel zur Welle 142 mehrere Kolben
143 angeordnet sind. Sie laufen in einer Zylindertrommel 144, die mit der Welle 142 fest verbunden ist. Die Kolbenenden
sind als Kugelgelenke ausgebildet und in Gleitschuhen 145 gelagert. Diese werden durch Anlauf- und
Haltescheiben auf einer geneigten Ebene 146 gehalten. Die geneigte Ebene ist bei der Konstantmaschine Teil des
Gehäuses und damit in ihrer Neigung (ihrem Schrägwinkel) fixiert.
IQ Bei Drehung der Antriebswelle 142 werden Zylindertrommel
144, die Kolben 143 und Gleitschuhe 145 mitgenommen. Da die Kolben über die Gleitschuhe auf der geneigten Ebene
146 gehalten werden, entsteht bei Drehung der Antriebswelle ein Kolbenhub in der Zylindertrommel.
Die Steuerung und damit das Zu- und Abführen der Flüssigkeit erfolgt über zwei nierenförmige Schlitze in der
Steuerplatte 149, die mit dem Gehäuse fest verbunden ist, während im Kolbenboden 148 entsprechende Öffnungen vorgesehen
sind.
Die Arbeitsweise der Axialkolbenmaschine ist bekannt. Wird die Welle 142 angetrieben, so sind die sich aus
der Zylindertrommel herausbewegenden Kolben über den Steuerschlitz mit Tank verbunden und saugen Flüssigkeit
an. Über den anderen Steuerschlitz sind die weiteren Kolben mit der Druckseite verbunden und verdrängen die Flüssigkeit
durch ihren Hub in die Zylindertrommel hinein zum Druckanschluß. Die Maschine arbeitet als Pumpe. Im Motorbetrieb
wird ihr dagegen Druckflüssigkeit zugeführt, welche die Kolben aus der Zylindertrommel herausschiebt,
wodurch der Trommel und damit der Welle 142 eine Drehbewegung erteilt wird.
Die Welle 142 ist unmittelbar mit der Welle 122 der
Axialkolben-Verstellpumpe 120 gekuppelt, deren Gehäuse
an das Gehäuse 141 angeflanscht ist. Auch die Verstellpumpe 120 weist Kolben 123, eine Zylindertrommel 124,
Gleitschuhe 125, eine Schrägscheibe 126, einen Kolbenboden 128 mit öffnungen sowie eine Steuerscheibe 129 auf,
deren nierenförmige Schlitze mit den Zuführ- und Abführleitungen
des Druckmittels verbunden sind. Die Schrägscheibe 126 ist jedoch über eine hydraulische Verstellvorrichtung
150 aus der Nullage, in der das Fördervolumen O ist, in beide Richtungen um einen bestimmten Schwenkwinkel
verstellbar, so daß der Hub der Kolben 123 einstellbar ist. Dieser Hub ist für die Größe des Verdrängungsvolumens
maßgebend. Mit zunehmendem Winkel wächst der Kolbenhub.
In dieser Bauausführung können beide Wellen 122 und 142
an den Enden herausgeführt werden. So kann beispielsweise an dem einen Wellenende der Signalgeber 22 angeflanscht
werden, während das andere Wellenende mit einer Hilfspumpe verbunden werden kann,
Bei der dargestellten Maschine beträgt der Schwenkwinkel beispielsweise maximal 18°. Der
Vorteil dieser Anordnung liegt im geringen Bauvolumen sowie in der einfachen konstruktiven und fertigungstechnischen
Ausbildung. Diese Anordnung eignet sich insbesondere für kleinere Baugrößen mit nicht allzu hohem
Schluckvolumen.
In Fig. 4 ist der Zusammenbau einer Axialkolbenmaschine 240 mit Festverdrängung mit einer Axialkolbenmaschine
mit veränderlichem Hubvolumen nach der Schrägachsenbauart zu einer Einheit dargestellt. In dem Gehäuse 241 der
Konstantmaschine 240 ist die Zylindertrommel 244 mit den
Kolben 243 und Kugelstangen 245 sowie eine Hubscheibe 246 und eine Steuerplatte 249 untergebracht. Die Hubscheibe
246 steht über die Kolbenstangen 245 mit dem Zylinder 244 in gelenkiger Verbindung. Der Zylinder ist
-11-
320.2UIb
-χ-
auf einem Mittelzapfen 248 gelagert.
Auch die Axialkolbenmaschine 220 mit veränderlichem Hubvolumen weist im Gehäuseteil 221 eine Zylindertrommel 224
mit Kolben 223 auf, deren Kugelstangen 225 in Ausnehmungen der Hubscheibe 246 sitzen. Die Zylindertrommel 224
wirkt mit der Steuerplatte 229 zusammen. In Figur 4 ist das Schwenkgehäuse 221 mit der Zylindertrommel 224 und dai
Kolben in der neutralen Hublage und kann von dieser ausgehend durch eine nicht dargestellte Verstellvorrichtung
insgesamt nach oben oder unten verschwenkt werden. Abhängig von diesem Schwenkwinkel führen die Kolben 223
einen bestimmten Hub im Zylinder aus. Der Hub und damit das Verdrängungsvolumen wachsen mit zunehmendem Schwenk-
winkel.
Die Hubscheibe 246 ist mit Lager 250 im Gehäuse drehbar und in axialer Richtung abgestützt. Diese Einheit weist
keine herausgeführte Welle auf, sondern besitzt vielmehr
nur eine einzige Hubscheibe 246, auf die die Kolben beider Maschinen arbeiten. Diese Einheit benötigt im Vergleich
zu der Einheit der Fig. 3 einen größeren Einbauraum, doch lassen sich größere Schwenkwinkel der Arbeitsmaschine
mit veränderlichem Schluck- bzw. Fördervolumen erzielen, so daß der Drehzahlbereich erheblich größer ist.
Außerdem sind solche Maschinen für höhere Leistungen vorgesehen. Der Signalgeber 222 in Form einer kleinen hydrostatischen
Arbeitsmaschine ist seitlich befestigt und wird von der Hubscheibe 246 aus über Zahnräder 223 und
224 angetrieben.
Claims (8)
- 320201PatentanwaltsDipl. Ing. H. HauckDir !. Ph/s. W. SchmitzDipl. i. ». E. GraalfsDi;!. I: .. V/. W ..!inertDr.-;..y. V/. DöringMc.:2 ..s.ra2e 23Mannesmann Rexroth GmbH eooo Lunchen 2 Postfach 340 21. Januar 19828770 Lohr/Main Anwaltsakte M-5624Hydraulisches AntriebssystemPATENTANSP rüche( 1 .!Hydraulisches Antriebssystem, bestehend aus einer hydrostatischen Arbeitsmaschine mit verstellbarem Schluckbzw. Fordervolumen, einem Signalgeber zur Abgabe einer von der Drehzahl der Arbeitsmaschine bestimmten Signalgröße für die Verstellvorrichtung der Arbeitsmaschine, wobei der Signalgeber als eine im Pumpen- oder Motorbetrieb arbeitende hydrostatische Maschine ausgebildet ist und jeweils ein Anschluß des Signalgebers mit dem einen Zylinderraum und der andere Anschluß mit dem gegenüberliegenden Zylinderraum des Stellzylinders der Verstellvorrichtung verbunden ist, und aus einer mit dem Zu- oder Ablauf des Signalgebers in Verbindung stehenden Drosselstelle über die Druckmittel dem Signalgeber zu-°® geführt oder von diesem abgeführt wird und deren Querschnitt den Sollwert der Drehzahl der Arbeitsmaschine bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß zum Antrieb eines hydraulischen Arbeitszylinders (4 3,50) eine hydrostatische Maschine (40,140,240) mit konstantem Schluck- bzw. Fördervolumen vorgesehen ist, die mit der hydrostatischen Arbeitsmaschine (20,120,220) mechanisch gekoppelt ist.
- 2. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 1 zum Antrieb eines einfach wirkenden Arbeitszylinders, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschluß der hydrostatischen Maschine (40) mit dem Zylinder des Arbeitszylinders (43) und der andere Anschluß mit Tank verbunden ist.
- 3. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 1 zum Antrieb eines doppelt wirkenden Arbeitszylinders, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschluß der hydrostatischen Maschine (40) mit dem einen Zylinderraum des Arbeitszylinders (50) und der andere Anschluß mit dem gegenüberliegenden Zylinderraum verbunden ist.
- 1^ 4. Hydraulisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen zweier Axialkolbenmaschinen (120,140), von denen die eine eine von der Mittellage aus in beiden Richtungen verschwenkbare Schrägscheibe (126) und die andere eine u gehäusefeste Schrägscheibe (146) aufweist, miteinander verbunden sind und von dem freien Wellenende einer Maschine der Signalgeber (22) angetrieben ist.
- 5. Hydraulisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für beide Axialkolbenmaschinen (220,240) eine gemeinsame im Gehäuse gelagerte .Hubscheibe (246) vorgesehen ist und der die Kolben (223) tragende Zylinder (224) der Maschine(220) mit dem verstellbaren Schluck- bzw. Fördervolumenvon der Mittellage aus in beiden Richtungen verschwenkbar ist.
- 6. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 5, dadurchgekennzeichnet, daß der Signalgeber (222) von der ge-35meinsamen Hubscheibe (246) angetrieben ist und mit dem Maschinengehäuse eine Baueinheit bildet.
- 7. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber mit der Hubscheibe über ein Zahnradgetriebe gekoppelt ist.
- 8. Hydraulisches Antriebssystein nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubscheibe (246) im Gehäuse mit einem Radial- und Axiallager (250) abgestützt ist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3330367A1 (de) * | 1983-08-23 | 1985-03-14 | Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr | Hydraulisches antriebssystem |
DE3418599A1 (de) * | 1984-05-18 | 1985-11-21 | Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr | Foerderpumpenantrieb, insbesondere erdoel-gestaengepumpe |
WO1994024438A1 (en) * | 1993-04-14 | 1994-10-27 | Tatu Miikkulainen | Method and apparatus in a pressure medium system |
WO2000007796A1 (de) | 1998-08-01 | 2000-02-17 | Mannesmann Rexroth Ag | Hydrostatisches antriebssystem für eine spritzgiessmaschine und verfahren zum betreiben eines solchen antriebssystems |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3805290A1 (de) * | 1987-12-04 | 1989-06-15 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Anordnung zur betaetigung mindestens eines linearmotors, insbesondere fuer eine dosiereinrichtung |
DE3743385A1 (de) * | 1987-12-21 | 1989-07-06 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Hydrostatischer antrieb fuer wellenmaschinen in schwimmbaedern |
JPH06510949A (ja) * | 1992-03-27 | 1994-12-08 | マンネスマン レックスロート ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | プレス特に板金成形プレス用の油圧駆動装置 |
CN1048076C (zh) * | 1994-08-03 | 2000-01-05 | 约阿希姆·施皮茨巴思 | 液压泵装置 |
DE4436666A1 (de) * | 1994-10-13 | 1996-04-18 | Rexroth Mannesmann Gmbh | Hydraulisches Antriebssystem für eine Presse |
US5647208A (en) * | 1996-01-25 | 1997-07-15 | Erry P. Oudang | Hydraulic pumping unit |
WO1998013603A1 (fr) * | 1996-09-25 | 1998-04-02 | Komatsu Ltd. | Systeme de recuperation/reutilisation d'huile hydraulique |
EP0935070A4 (de) | 1996-10-24 | 2004-05-26 | Komatsu Mfg Co Ltd | Hydraulische pumpe/motor |
DE19654567A1 (de) * | 1996-12-27 | 1998-07-02 | Mannesmann Rexroth Ag | Hydraulischer Transformator |
DE19844648A1 (de) * | 1998-08-06 | 2000-02-10 | Mannesmann Rexroth Ag | Hydro-Transformator |
US6499295B1 (en) | 1998-08-06 | 2002-12-31 | Mannesmann Rexroth Ag | Hydro-transformer |
JP2004028233A (ja) * | 2002-06-26 | 2004-01-29 | Komatsu Ltd | 圧油エネルギー回収回生装置 |
US6789387B2 (en) * | 2002-10-01 | 2004-09-14 | Caterpillar Inc | System for recovering energy in hydraulic circuit |
JP4111901B2 (ja) * | 2003-09-26 | 2008-07-02 | 株式会社日本自動車部品総合研究所 | 流体機械 |
US7234298B2 (en) * | 2005-10-06 | 2007-06-26 | Caterpillar Inc | Hybrid hydraulic system and work machine using same |
US7578127B2 (en) * | 2007-04-10 | 2009-08-25 | Deere & Company | Flow continuity for multiple hydraulic circuits and associated method |
US8186154B2 (en) * | 2008-10-31 | 2012-05-29 | Caterpillar Inc. | Rotary flow control valve with energy recovery |
JP5763317B2 (ja) * | 2010-09-14 | 2015-08-12 | ニチユ三菱フォークリフト株式会社 | 産業車両 |
DE102012006290A1 (de) | 2012-03-29 | 2013-10-02 | Robert Bosch Gmbh | Hydrotransformator |
GB2529909B (en) | 2014-09-30 | 2016-11-23 | Artemis Intelligent Power Ltd | Industrial system with synthetically commutated variable displacement fluid working machine |
RU2618154C1 (ru) * | 2016-01-20 | 2017-05-02 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)" | Способ рекуперации энергии гидропривода поворотной платформы экскаватора |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2502488A1 (de) * | 1974-01-24 | 1975-07-31 | Int Harvester Co | Vorrichtung zum steuern eines verzweigten druckmittelzulaufes in die zu mehreren verbraucherkreisen fuehrenden druckleitungen |
DE2739968A1 (de) * | 1977-09-06 | 1979-03-15 | Heinrich Prof Dr Ing Nikolaus | Antriebssystem mit hydrostatischer kraftuebertragung |
DE3021883A1 (de) * | 1980-04-01 | 1981-10-08 | Danuvia Központi Szerszám- és Készülékgyár, Budapest | Hydraulischer umwandler |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB220417A (en) * | 1923-06-22 | 1924-08-21 | Maurice Kerr Ingoldby | Improvements in or relating to hydraulic pumps and motors |
US3095757A (en) * | 1957-11-25 | 1963-07-02 | Thoma Hans Johannes | Transmission with hydrostatic control |
DE1254926B (de) * | 1964-12-22 | 1967-11-23 | Metaalbedrijf Rademakers N V | Hydrostatisches Axialkolbengetriebe |
DE1653363A1 (de) * | 1966-04-09 | 1971-05-06 | Bosch Gmbh Robert | Umkehrbare hydraulische Maschine |
US3611712A (en) * | 1969-10-29 | 1971-10-12 | Lucas Industries Ltd | Control systems for hydraulic transmission systems |
NL165818C (nl) * | 1977-05-09 | 1981-05-15 | Hydraudyne Bv | Hydraulische installatie voor het op een arm uitoe- fenen en verplaatsen van een koppel en cutterzuiger voorzien van een dergelijke hydraulische installatie. |
DE2808786A1 (de) * | 1978-03-01 | 1979-09-06 | Linde Ag | Pumpenaggregat mit mehreren pumpen |
-
1982
- 1982-01-22 DE DE3202015A patent/DE3202015C2/de not_active Expired
- 1982-12-28 US US06/453,932 patent/US4819429A/en not_active Expired - Fee Related
-
1983
- 1983-01-21 JP JP58008607A patent/JPS58128504A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2502488A1 (de) * | 1974-01-24 | 1975-07-31 | Int Harvester Co | Vorrichtung zum steuern eines verzweigten druckmittelzulaufes in die zu mehreren verbraucherkreisen fuehrenden druckleitungen |
DE2739968A1 (de) * | 1977-09-06 | 1979-03-15 | Heinrich Prof Dr Ing Nikolaus | Antriebssystem mit hydrostatischer kraftuebertragung |
DE3021883A1 (de) * | 1980-04-01 | 1981-10-08 | Danuvia Központi Szerszám- és Készülékgyár, Budapest | Hydraulischer umwandler |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3330367A1 (de) * | 1983-08-23 | 1985-03-14 | Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr | Hydraulisches antriebssystem |
DE3418599A1 (de) * | 1984-05-18 | 1985-11-21 | Mannesmann Rexroth GmbH, 8770 Lohr | Foerderpumpenantrieb, insbesondere erdoel-gestaengepumpe |
WO1994024438A1 (en) * | 1993-04-14 | 1994-10-27 | Tatu Miikkulainen | Method and apparatus in a pressure medium system |
WO2000007796A1 (de) | 1998-08-01 | 2000-02-17 | Mannesmann Rexroth Ag | Hydrostatisches antriebssystem für eine spritzgiessmaschine und verfahren zum betreiben eines solchen antriebssystems |
US6527540B1 (en) | 1998-08-01 | 2003-03-04 | Bosch Rexroth Ag | Hydrostatic drive system for an injection molding machine and a method for operating such a drive system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS58128504A (ja) | 1983-08-01 |
JPH0333922B2 (de) | 1991-05-20 |
US4819429A (en) | 1989-04-11 |
DE3202015C2 (de) | 1986-02-06 |
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