DE3202015A1 - Hydraulisches antriebssystem - Google Patents

Hydraulisches antriebssystem

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DE3202015A1 DE19823202015 DE3202015A DE3202015A1 DE 3202015 A1 DE3202015 A1 DE 3202015A1 DE 19823202015 DE19823202015 DE 19823202015 DE 3202015 A DE3202015 A DE 3202015A DE 3202015 A1 DE3202015 A1 DE 3202015A1
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hydraulic drive
hydrostatic
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Rolf Dipl.-Ing. 8770 Lohr Kordak
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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.
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)

  1. 320201
    Patentanwalts
    Dipl. Ing. H. Hauck
    Dir !. Ph/s. W. Schmitz
    Dipl. i. ». E. Graalfs
    Di;!. I: .. V/. W ..!inert
    Dr.-;..y. V/. Döring
    Mc.:2 ..s.ra2e 23
    Mannesmann Rexroth GmbH eooo Lunchen 2 Postfach 340 21. Januar 1982
    8770 Lohr/Main Anwaltsakte M-5624
    Hydraulisches Antriebssystem
    PATENTANSP 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. 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. 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.
  4. 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. 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. Fördervolumen
    von der Mittellage aus in beiden Richtungen verschwenkbar ist.
  6. 6. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 5, dadurch
    gekennzeichnet, daß der Signalgeber (222) von der ge-35
    meinsamen Hubscheibe (246) angetrieben ist und mit dem Maschinengehäuse eine Baueinheit bildet.
  7. 7. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgeber mit der Hubscheibe über ein Zahnradgetriebe gekoppelt ist.
  8. 8. Hydraulisches Antriebssystein nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubscheibe (246) im Gehäuse mit einem Radial- und Axiallager (250) abgestützt ist.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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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