DE3217527A1 - Steuereinrichtung fuer hydraulische doppelt wirkende arbeitszylinder - Google Patents

Steuereinrichtung fuer hydraulische doppelt wirkende arbeitszylinder

Info

Publication number
DE3217527A1
DE3217527A1 DE19823217527 DE3217527A DE3217527A1 DE 3217527 A1 DE3217527 A1 DE 3217527A1 DE 19823217527 DE19823217527 DE 19823217527 DE 3217527 A DE3217527 A DE 3217527A DE 3217527 A1 DE3217527 A1 DE 3217527A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pressure
hydraulic unit
control device
cylinder
hydraulic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19823217527
Other languages
English (en)
Other versions
DE3217527C2 (de
Inventor
Heinrich Prof. Dr.-Ing. 2000 Hamburg Nikolaus
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bosch Rexroth AG
Original Assignee
Mannesmann Rexroth AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann Rexroth AG filed Critical Mannesmann Rexroth AG
Priority to DE3217527A priority Critical patent/DE3217527C2/de
Priority to JP58077672A priority patent/JPH0627521B2/ja
Publication of DE3217527A1 publication Critical patent/DE3217527A1/de
Priority to US06/741,216 priority patent/US4928487A/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3217527C2 publication Critical patent/DE3217527C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/4078—Fluid exchange between hydrostatic circuits and external sources or consumers
    • F16H61/4096—Fluid exchange between hydrostatic circuits and external sources or consumers with pressure accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02—Installations or systems with accumulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02—Installations or systems with accumulators
    • F15B1/024—Installations or systems with accumulators used as a supplementary power source, e.g. to store energy in idle periods to balance pump load
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B21/00—Common features of fluid actuator systems; Fluid-pressure actuator systems or details thereof, not covered by any other group of this subclass
    • F15B21/14—Energy-recuperation means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/38—Control of exclusively fluid gearing
    • F16H61/40—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic
    • F16H61/42—Control of exclusively fluid gearing hydrostatic involving adjustment of a pump or motor with adjustable output or capacity
    • F16H61/423—Motor capacity control by fluid pressure control means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Description

Steuereinrichtung für hydraulische doppelt wirkende Arbeitszylinder
Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für hydraulische doppelt wirkende Arbeitszylinder mit Energierückgewinnung in beiden Bewegungsrichtungen (4-Quadranten-Betrieb) .
Nach dem Stand der Technik werden Arbeitszylinder an eine zentrale Druckmittelquelle angeschlossen, die in der Regel aus druck- bzw. stromgeregelten Pumpen besteht. Die Bewegungsrichtung der Arbeitszylinder erfolgt über Wegeventile, die Geschwindigkeit wird über Stromregelventile, Proportionalventile oder dgl. verändert. Der vom Arbeitszylinder nicht angenommene Pumpendruckanteil wird durch einen Drosselvorgang vor dem Ventil über ein Druckventil in Wärme überführt. Beim Bremsen oder Pieren einer Last wird die anfallende Energie über ein Bremsventil in Wärme umgewandelt, die mit zusätzlichem Kühlaufwand abgeführt werden muß. Hiermit sind erhebliche Nachteile verbunden.
Es ist wünschenswert, eine Steuereinrichtung für Arbeitszylinder zu entwickeln, die mit optimalem Wirkungsgrad und geringstmöglichem Energieverbrauch arbeitet.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht somit darin, doppelt wirkende Arbeitszylinder derart an eine Druckmittelquelle anzuschließen, daß außer der wahlweisen Druckbeaufschlagung der beiden Zylinderräume zum Betätigen in Zug- und Druckrichtung die durch eine äußere Last auf den Arbeitszylinder in Senk- oder Hubrichtung wirkende Bremsenergie zurückgewonnen und damit für das System nutzbar gemacht werden kann.
Diese Aufgabe ist erf indungscremäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst,
In der Druckleitung herrscht ein eingeprägter Systemdruck, mit dem ein oder mehrere Arbeitszylinder beaufschlagt werden. Aus dieser Druckleitung mit vorbestimmten, eingeprägtem Druck wird die einem Arbeitszylinder zuzu-' führende Druckmittelmenge entnommen und mittels der Hydroeinheit an den jeweiligen Kraftbedarf des Arbeitszylinders angepaßt. Dabei kann die Hydroeinheit druckerhöhend arbeiten, indem sie von außen angetrieben wird, um beispielsweise eine Last zu heben, oder kann druckmindernd arbeiten, um eine Last zu senken, so daß die Hydroeinheit angetrieben wird und im Motorbetrieb eine Energierückgewinnung ermöglicht.
Die Hydroeinheit kann als Hydromotor (Strom fließt druckgemindert vom bzw. zum Arbeitszylinder) oder als Pumpe (Strom fließt druckerhöhend vom bzw. zum Arbeitszylinder) wirken.
In vorteilhafter Weise ermöglicht die erfindungsgemäße Antriebskonzeption einen Vier-Quadrantenbetrieb. ist beispielsweise zum Drücken einer Last ein Druck in dem an die Hydroeinheit angeschlossenen Zylinderraum erforderlich, der höher ist als der Systemdruck in der Druckleitung, so muß von der Hydroeinheit ein von der Druckleitung abgezweigter Förderstrom auf den höheren Druck gebracht werden: Die Hydroeinheit arbeitet als Pumpe und wird mechanisch angetrieben. Im umgekehrten Fall beim Ziehen einer Last ist dagegen der Druck in der Druckleitung höher und muß die vom Kolben verdrängte Flüssigkeitsmenge von der als Pumpe arbeitenden, also mechanisch angetriebenen Hydroeinheit in die Druckleitung zurückgepumpt werden. Wird dagegen der Kolben des Arbeitszylinders durch eine anhängende Last gesenkt und ist der
dabei an die Hydroeinheit angeschlossene Zylinderraum unter einem höheren Druck als der Systemdruck, so treibt die verdrängte Flüssigkeitsmenge die Hydroeinheit an, die somit im Motorbetrieb arbeitet und Energie rückgewinnt. Dies trifft auch für den Fall zu, daß durch eine angehängte Last der Kolben des Arbeitszylinders in der entgegengesetzten Richtung angetrieben wird, wobei der Druck in dem an die Hydroeinheit angeschlossenen Zylinderraum geringer ist als in der Druckleitung und die vom Kolben in die Druckleitung verdrängte Flüssigkeit höheren Druckes die Hydroeinheit antreibt und damit die Energierückgewinnung ermöglicht.
Die durch die Hydroeinheit strömende Flüssigkeitsmenge läßt sich entweder über die Drehzahl der Hydroeinheit und/oder duröh ein veränderliches Hubvolumen einstellen, um auf diese Weise die Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens im Arbeitszylinder zu beeinflussen.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. So steht die von der Hydroeinheit zurückgewonnene Energie entweder mechanisch an deren Antriebswelle oder hydraulisch in der Druckleitung zur Verfügung, so daß der Antrieb im Generatorbetrieb arbeitet oder in der Druckleitung ein hydraulischer Sp.eicher geladen wird. Vorteilhafterweise lassen sich beide Maßnahmen miteinander verbinden, wobei eine Aufteilung zwischen hydraulischer und mechanischer Energierückgewinnung je nach Lastverhältnissen vorgenommen werden kann.
Vorteilhafterweise sind die Hydroeinheit und eine in die Druckleitung einspeisende hydraulische Pumpe mit einem gemeinsamen Antrieb, insbesondere einer Brennkraftmaschine verbunden. Bei mechanischer Energierückgewinnung der Hydroeinheit wiru somit die Brennkraftmaschine zum Antrieb der den Systemdruck bereitstellenden Pumpe entlastet.
Ist der doppelt wirkende Arbeitszylinder ein Differential zylinder, so ist erfindungsgemäß die Hydroeinheit an den Zylinderraum mit der größeren Kolbenfläche und die Druckleitung an den Zylinderraum mit der kleineren Kolbenfläehe angeschlossen. Grundsätzlich läßt sich der Anschluß des Differentialzylinders auch in umgekehrter Weise vornehmen. Wird jedoch gemäß Anspruch 7 der mit der Druck leitung verbundene Zylinderraum wahlweise mit Tank verbunden, um die Hydroeinheit zu entlasten, so ist der im IQ Anspruch 6 gekennzeichnete Anschluß des Differentialzylinders vorteilhaft, weil auf diese Weise für die Arbeitsbewegung des Arbeitszylinders die größere Kolbenfläche vom Arbeitsmittel zu beaufschlagen ist.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist hierfür ein Schaltventil vorgesehen, das abhängig vom Druck in der von der Hydroeinheit zum Zylinderraum führenden Leitung betätigbar ist. Dadurch läßt sich der auf die größere Kolbenfläche wirkende Druck des Arbeitsmittels optimal in Kraft umwandeln.
Dieses Schaltventil weist eine vorbestimmte verhältnismäßig hohe vom Druck abhängige Schalthysterese auf. Erreicht somit der Druck in der von der Hydroeinheit zum Zylinderraum mit der größeren Kolbenfläche führenden Leitung herrschende Druck einen bestimmten Druckwert, so schaltet das Ventil um und die aus dem entgegengesetzten Zylinderraum verdrängte Flüssigkeit fließt zum Tank ab. Die Druckentlastung in dem Zylinderraum mit der kleineren Kolbenfläche führt zu einer entsprechenden, vom Verhältnis der beiden Kolbenflächen abhängigen Druckabsenkung in dem anderen Zylinderraum, wobei vermieden werden muß, daß der Druckschalter anspricht und das Ventil, wieder zurückschaltet. Der Druckschalter darf erst ansprechen, wenn der Druck in der von der Hydroeinheit zum Zylinderraum führenden Leitung wesent-
lieh geringer ist, d.h. der Druckschalter muß eine verhältnismäßig große Schalthysterese aufweisen.
Mit der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung ist es ohne weiteres möglich, mittels z.B. einer einzigen Hydroeinheit mehrere parallele Arbeitszylinder in der gleichen bereits beschriebenen Weise zu steuern.
Wird aus der von der Hydroeinheit zum Arbeitszylinder führenden Leitung über ein Druckminderventil Druckmittel entnommen und dem Servozylinder der Hydroeinheit zugeführt, mit dem die Hubverstellung der Hydroeinheit vorgenommen wird, so stellt sich automatisch die Hydroeinheit auf Null zurück, wenn der Druck in der Leitung zwisehen Hydroeinheit und Zylinderraum zusammenbricht.
Dadurch werden Kavitationserschexnungen in der Hydroeinheit vermieden.
Wird die Drehzahl der Hydroeinheit von einem Drehzahlwächter überwacht, so kann bei einer zu starken Verringerung der Drehzahl der Antriebsmaschine der Hub der Hydroeinheit und damit deren Fördervolumen verringert werden, so daß ihre Antriebsleistungjverringert wird. Andererseits läßt sich durch den Drehzahlwächter auch ein überdrehen der Brennkraftmaschine vermeiden, wenn die Hydroeinheit im Motorbetrieb arbeitet (Verminderung des Schluckvolumens).
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
Figur 1 einen Schaltplan der Steuereinrichtung in
einer ersten Ausführungsform,
Figur 2 einen Schaltplan der Steuereinrichtung in einer erweiterten Ausführungsform, Figur 3 einen Sei,altplan der Steuereinrichtung
für mehrere Arbeitszylinder und
Figur 4 einen Schaltplan einer abgeänderten
Ausführungsform.
In Figur 1 ist ein Arbeitszylinder 10 dargestellt, dessen der kleineren Kolbenfläche zugekehrter Zylinderraum 11 an eine Druckleitung 12 und dessen der größeren Kolbenfläche zugekehrter Zylinderraum 13 über eine Leitung 14 und eine Hydroeinheit 15 an die Druckleitung 12 angeschlossen ist, mit der auch ein hydraulischer Druckspeicher 16 verbunden ist. Die Hydroeinheit 15 ist mit einer Antriebsmaschine 17 gekoppelt, beispielsweise eine elektrische Maschine, die im Motor- und Generatorbetrxeb arbeiten kann.
In der Druckleitung 12 wird durch einein Figur 1 nicht dargestellte Druckmittelquelle ein vorbestimmter Systemdruck PO konstant gehalten.
Die Hydroeinheit 15 ist beispielsweise eine Axialkolbenmaschine mit veränderlichem Schluck- bzw. Verdrängungsvolumen. Die Hubverstellung der Hydroeinheit kann in bekannter Weise von Hand oder über eine nicht dargestellte Servoeinheit vorgenommen werden.
Wild die Hydroeinheit 15 von der Maschine 17 angetrieben, so arbeitet sie als Pumpe. Ist z.B. der Druck in der Leitung 14 höher als in der Druckleitung 12, dann wird der Kolben 18 des Arbeitszylinders 10 in Pfeilrichtung verschoben. Die aus dem Zylinderraum 11 verdrängte Flüssigkeit gelangt dabei in die Druckleitung 12. Soll dagegen der Druck im Zylinderraum 11 den Kolben 18 gegen eine von außen angreifende Kraft in Pfeilrichtung 20 verschieben, so muß die Hydroeinheit 15 ebenfalls angetrieben werden und pumpt die aus dem Zylinderraum 13 verdrängte Flüssigkeit in die Druckleitung 12 höheren Druckes zurück.
Wird jedoch der Kolben 18 durch eine in Pfeilrichtung 20 angreifende" äußere Last gesenkt und übersteigt dadurch der im Zylinderraum 13 herrschende Druck den Druck in der Druckleitung 12, so wird die Hydröeinheit 15 von der durch die Leitung 14 verdrängten Flüssigkeitsmenge angetrieben und arbeitet als Motor, welcher die Maschine 17 antreibt. Im umgekehrten Fall, wenn also am Kolben 18 in Pfeilrichtung 19 eine Last zieht, so
11 daß hierdurch Flüssigkeit aus dem Zylinderraum ver-
XO drängt wird, so verringert sich der Druck im Zylinderraum 13 und von der in den Zylinderraum 13 über die Leitung 14 nachströmenden Flüssigkeit wird ebenfalls die Hydröeinheit 15 angetrieben, welche Antriebsenergie für die Maschine 17 liefert.
Somit kann mittels Hubverstellung der Hydröeinheit 15 der Kolben 18 in beiden Richtungen 19 bzw. 20 verschoben werden, wobei die Hydröeinheit 15 als Pumpe arbeitet und kann im Motorbetrieb der Hydröeinheit Energie zurückgewonnen werden, wenn der Kolben 18 unter Einwirkung einer Last entweder in Richtung 19 oder in Richtung 20 verschoben wird.
Der Schluck- bzw. Verdrängungsstrom der Axialkolbenmaschine ist nicht nur von der Hubverstellung, sondern auch von der Drehzahl abhängig. Es kann somit die Geschwindigkeit der Kolbenbewegung zusätzlich durch entsprechende Einstellung der Drehzahl erfolgen.
Es sei angemerkt, daß der Zylinderraum 11 auch anstelle der Verbindung mit der Druckleitung 12 mit Tank verbunden sein kann. In diesem Fall handelt es sich um einen einfach wirkenden Arbeitszylinder mit erhöhter Kraftwirkung in Pfeilrichtung 19 und ist eine hydraulisehe und mechanische Energierückgewinnung ebenfalls möglich, ohne daß WürmeproLlerne auftreten. Es ist dies allerdings nurmehr in Pfeilrichtung 20 möglich.
Der Ausführungsform in Figur 1 haftet ein Nachteil insofern an, als das Verschieben des Kolbens 18 in Richtung des Pfeils 19 entgegen dem Druck in der Druckleitung 12 erfolgen muß, so daß die Kraftentfaltung in Richtung 19 erheblich eingeschränkt ist. Ist beispielsweise das Flächenverhältnis der Kolbenflächen 18 1 : 2, so ist die in Richtung des Pfeils 19 ausgeübte Kraft um 50 % verringert. Dieser Nachteil läßt sich durch die in Figur 2 dargestellte Steuereinrichtung vermeiden, in der gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind. In Figur 2 ist jedoch der Zylinderraum 11 über ein Schaltventil 21 mit der Druckleitung bzw. Tank T verbunden. Die Umschaltung des Ventils 21 erfolgt durch einen Druckschalter 22, der an die Leitung 14 angeschlossen ist.
Wird somit der Druck in der Leitung 14 von der Hydroeinheit 15 erhöht, um den Kolben 18 in Pfeilrichtung 19 zu bewegen, so schaltet der Druckschalter 22 bei Erreichen eines vorbestimmten Druckwertes das Ventil 21 um und verbindet damit den Zylinderraum 11 zum Tank, so daß die aus dem Zylinderraum 11 verdrängte Flüssigkeit zum Tank frei abfließen kann.
Wird andererseits durch die Umstellung der Hydroeinheit 15 der Druck in derLeitung 14 erniedrigt, um den Kolben 18 in Pfeilrichtung 20 zu bewegen, so schaltet der Druckschalter 22 bei Erreichen einer bestimmten unteren Druckschwelle um, so daß der Zylinderraum 11 wieder an die Druckleitung 12 angeschlossen ist.
Die beiden Druckwerte, bei denen der Druckschalter 22 anspricht und das Ventil 21 umschaltet, müssen einen verhältnismäßig großen Unterschied aufweisen, da andernfalls die Gefahr besteht, daß das Ventil 21 ungewollt umgeschaltet wird. Wird nämlich der Zylinderraum 11 bei Betätigung des Kolbens 18 in Pfeilrichtung 19 durch Ver-
" /" Atbinden mit dem Tank druckentlastet, so sinkt im Verhältnis der unterschiedlichen Kolbenflachen auch der Druck im Zylinderraum 13 und damit in der Leitung 14, ohne daß nun über den Druckschalter 22 das Ventil umschalten darf und damit den Zylinderraum 11 an die Druckleitung 12 anschließt. Der Druckschalter 22 muß deshalb eine verhältnismäßig große Schalthysterese aufweisen. Beispielsweise soll bei einem Druck PO in der Druckleitung von 200 bar und bei einem Druck P1 in der Leitung 14 von 300 bar das Ventil 21 umschalten und den Zylinderraum 11 mit Tank verbinden. Beträgt das Verhältnis der Kolbenflächen 1 : 2, so sinkt beim Umschalten der Druck in der Leitung 14 auf P1 = 100 bar ab, ohne daß das Ventil 21 umgeschaltet werden darf.
Das Zurückschalten des Ventils 21 muß also bei einem darunter liegenden Druckwert erfolgen.
Das Ventil 21 in Figur 2 stellt gewissermaßen das Schaltelement eines zweistufigen "Automatikgetriebes" für Differential-Hydrozylinder dar.
In Figur 2 ist noch eine von der Brennkraftmaschine angetriebene Verstellpumpe 25 dargestellt, die über ein Rückschlagventil 26 Druckmittel in die Druckleitung speist. Mittels einer über ein Druckminderventil 27 an die Druckleitung angeschlossenen Verstelleinrichtung wird der von der Verstellpumpe 25 gelieferte Druck unabhängig vom Förderstrom konstant gehalten. Bei Energierückgewinnung wird die Brennkraftmaschine 17 durch die im Motorbetrieb arbeitende Hydroeinheit 15 entlastet.
In Figur 3 ist gezeigt, daß von der Leitung 14 aus mehrere über die Zweige 30,31,32 parallel geschaltete Arbeitszylinder 33,34,35 in der bereits beschriebenen Weise betätigt werden können. Die den an die Leitungen 30 bis 32 angeschlossenen Zylinderräume gegenüberliegende Zy-
linderräume sind gemeinsam mit der Druckleitung 12 verbunden. Zur gesonderten Betätigung der Arbeitszylinder sind die Zweiwegeventile 3 6,37 und 38 vorgesehen. An die Druckleitung 12 können noch andere Verbraucher angeschlossen sein.
In Figur 3 ist es wahlweise möglich, in jedem Leitungsstrang 30,31 und 3 2 einen Druckschalter mit einem diesem Arbeitszylinder zugehörigen Druckschalter und Schaltventil vorzusehen, so daß sich für jeden Arbeitszylinder individuelle Druckdifferenzwerte für das Umschalten des Ventils vorgeben lassen. Es ist aber auch möglich, den Druckschalter in der Leitung 14 gemeinsam für alle Arbeitszylinder anzuordnen, so daß sich gemeinsame Druckdifferenzwerte für alle Zylinder ergeben.
In Figur 4 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, in der die Hydroeinheit mit einem Servozylinder 40 zur Hubverstellung versehen ist. Die Steuerölversorgung für den Servozylinder 40 erfolgt aus der Leitung ^,gegebenenfalls über ein Druckminderventil 41. Bei einem Verschieben des Kolbens 18 in Pfeilrichtung 19 durch Einwirkung einer äußeren Last kann der Druck in der Leitung 14 sehr stark absinken. Bei Unterschreiten einer bestimmten Druckschwelle in der Leitung 14 schwenkt die Servoeinrichtung 40 die Hydroeinheit
15 auf Null, so daß die Hydroeinheit 15 sperrt und der Kolben 18 stetig langsamer wird und schließlich stehen bleibt. Auf diese Weise wird vermieden, daß die Leitung 14 leergesaugt wird und die Gefahr einer Kavitation in der Maschine 15 ist gebannt. Auch wird damit die Gefahr vermieden, daß durch zu hohe Energierückgewinnung der Hydroeinheit 15 die Antriebsmaschine 17 eine zu hohe Drehzahl erhält, indem über einen hydraulisehen oder elektrischen Drehzahlwächter 25 eine zu große Leistungsaufnahme der Hydroeinheit 15 durch Beeinflussung des Verdrängungsvolumens verhindert wird.
In Figur 4 ist außerdem mit der Hydroeinheit 15 noch eine Verstellpumpe 4 2 gekuppelt, deren Druckmittel über eine Druckwaage 43 dem Servozylinder 40 der Hydroeinheit 15 zugeführt wird. Falls durch den Leistungsbedarf der Hydroeinheit 15 die Drehzahl der Antriebsmaschine 17 zu stark absinkt, wird über den Drehzahlwächter 4 2,43 der Hub der Hydroeinheit in Richtung eines geringeren Schluckvolumens verstellt, so daß der Leistungsbedarf der Hydroeinheit 15 verringert wird.
Leerseite

Claims (12)

  1. -tt η ■· η η
    PATENTANSPRÜCHE
    Q1.j Steuereinrichtung für hydraulische doppelt wirkende, an eine Leitung mit eingeprägtem Systemdruck anzuschließende Arbeitszylinder mit Energierückgewinnung in beiden Bewegungsrichtungen des Kolbens, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckleitung (12) mit dem einen Zylinderraum (11) des Arbeitszylinders (10) unmittelbar und mit dem anderen Zylinderraum (13) über eine mit einem Antrieb (17) gekuppelte Hydroeinheit (15) verbunden ist, deren Verdrängungsvolumen und/oder Drehzahl zur Volumensteuerung des Druckmittels zu und vom Zylinderraum (13) veränderlich ist, und deren Betriebsweise zur Druckminderung oder Druckerhöhung in dem Zylinderraum von Motor- auf Pumpenbetrieb umschaltbar ist, wobei im Motorbetrieb hydraulische und/oder
    mechanische Energie erzeugt wird. 20
  2. 2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Motorbetrieb erzeugte mechanische Energie in den Antrieb (17) der Hydroeinheit einspeisbar
    ist.
    25
  3. 3. Steuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Motorbetrieb erzeugte hydraulische Energie in einen an die Druckleitung (12) angeschlossenen hydraulischen Speicher (16) einspeisbar
    . . '
    ist.
  4. 4. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydroeinheit (15) und eine in die Druckleitung (12) einspeisende hydrauli-
    sehe Pumpe (25) mit einem gemeinsamen Antrieb (17) verbunden sind.
  5. 5. Steuereinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb eine Brennkraftmaschine ist.
  6. 6. Steuereinrichtung für hydraulische doppelt wirkende Differentialzylinder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,. daß die Hydroeinheit (15) an den Zylinderraum (13) mit der größeren Kolbenfläche und die Druckleitung (12) an den Zylinderraum (11) mit der kleineren Kolbenfläche angeschlossen ist.
  7. 7. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (11) über ein Ventil (21) wahlweise mit der Druckleitung
    (12) oder mit Tank T verbindbar ist.
  8. 8. Steuereinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil ein Schaltventil ist, das abhängig vom Druck in der von der Hydroeinheit zum Zylinderraum führenden Leitung (14) betätigbar ist.
  9. 9. Steuereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der von der Hydroeinheit zum Zylinderraum führenden Leitung (14) ein Druckschalter
    (22) zum Betätigen des Ventils (21) vorgesehen ist, der eine vorbestimmte verhältnismäßig hohe vom Druck abhängige Schalthysterese aufweist.
  10. 10. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Arbeitszylinder (33,34,35) an eine gemeinsame Hydroeinheit (15) über Steuerventile (36,37,38) angeschlossen sind.
  11. 11. Steuereinrichtung mit servobetätigter Hydroeinheit zur Hubverstellung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Servozylinder (40) an die .von der Hydroeinheit (15) zum Arbeitszylinder führenden Leitung (14) über ein Druckminderventil (41)
    1Ü*Ü».":?O.::." 32Ί7527
    Pi
    angeschlossen ist.
  12. 12. Steuereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hydroeinheit (15) einen hydraulischen, gegebenenfalls elektrischen Drehzahlwächter (42,43) aufweist, dessen drehabhängiges Drucksignal bzw. Spannungssignal den Servozylinder (40) der Hydroeinheit beeinflußt.
DE3217527A 1982-05-10 1982-05-10 Steuereinrichtung für einen hydraulischen doppeltwirkenden Arbeitszylinder Expired DE3217527C2 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3217527A DE3217527C2 (de) 1982-05-10 1982-05-10 Steuereinrichtung für einen hydraulischen doppeltwirkenden Arbeitszylinder
JP58077672A JPH0627521B2 (ja) 1982-05-10 1983-05-04 油圧シリンダユニットを複動させる制御装置
US06/741,216 US4928487A (en) 1982-05-10 1985-06-05 Control apparatus for double acting hydraulic cylinder units

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3217527A DE3217527C2 (de) 1982-05-10 1982-05-10 Steuereinrichtung für einen hydraulischen doppeltwirkenden Arbeitszylinder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3217527A1 true DE3217527A1 (de) 1983-11-10
DE3217527C2 DE3217527C2 (de) 1986-07-24

Family

ID=6163196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3217527A Expired DE3217527C2 (de) 1982-05-10 1982-05-10 Steuereinrichtung für einen hydraulischen doppeltwirkenden Arbeitszylinder

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4928487A (de)
JP (1) JPH0627521B2 (de)
DE (1) DE3217527C2 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0176156A1 (de) * 1984-09-21 1986-04-02 Van Rietschoten & Houwens Elektrotechnische Maatschappij B.V. Hydraulischer Kreislauf mit Druckspeicher
DE3812312A1 (de) * 1988-04-13 1989-11-02 Rexroth Mannesmann Gmbh Hydraulischer antrieb fuer einen gurtbandfoerderer
EP0615837A1 (de) * 1993-03-16 1994-09-21 Maschinenfabrik Müller-Weingarten Ag Verfahren zur Regelung des Antriebs einer hydraulischen Presse und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE19709475A1 (de) * 1997-03-07 1998-09-10 Rexroth Mannesmann Gmbh Hydraulische Hubvorrichtung
US7325398B2 (en) 2004-03-05 2008-02-05 Deere & Company Closed circuit energy recovery system for a work implement
DE102011056894A1 (de) 2011-05-06 2012-11-08 Internationale Hydraulik Akademie Gmbh Hydraulischer Linearantrieb

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3918119A1 (de) * 1988-02-19 1990-12-13 Rexroth Mannesmann Gmbh Anordnung zur betaetigung mindestens eines linearmotors, insbesondere fuer eine dosiereinrichtung
DE3931962A1 (de) * 1989-09-25 1991-04-04 Rexroth Mannesmann Gmbh Ansteuerelektronik fuer ein elektrisch verstellbares stellglied
DE4008792A1 (de) * 1990-03-19 1991-09-26 Rexroth Mannesmann Gmbh Antrieb fuer einen hydraulischen zylinder, insbesondere differentialzylinder
DE19621905C1 (de) * 1996-05-31 1998-01-15 Boy Gmbh Dr Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines hydraulischen Antriebs
WO1998013603A1 (fr) * 1996-09-25 1998-04-02 Komatsu Ltd. Systeme de recuperation/reutilisation d'huile hydraulique
JP3705387B2 (ja) * 1996-12-26 2005-10-12 株式会社小松製作所 アクチュエータの戻り圧油回収装置
EP1092097B1 (de) * 1998-06-27 2004-09-22 Bruun EcoMate AB Mobile arbeitsmaschine
US6499295B1 (en) * 1998-08-06 2002-12-31 Mannesmann Rexroth Ag Hydro-transformer
JP2000136806A (ja) * 1998-11-04 2000-05-16 Komatsu Ltd 圧油のエネルギー回収装置および圧油のエネルギー回収・再生装置
SE521308C2 (sv) 1999-12-27 2003-10-21 Bruun Ecomate Ab Mobil hanteringsanordning med hydraulkrets
JP3862256B2 (ja) * 2000-05-19 2006-12-27 株式会社小松製作所 油圧駆動装置付きハイブリッド機械
DE10329067A1 (de) * 2002-08-02 2004-02-12 Bosch Rexroth Ag Hydraulischer Antrieb
GB0329243D0 (en) * 2003-12-17 2004-01-21 Thales Plc Apparatus and methods for actuation
US7086225B2 (en) * 2004-02-11 2006-08-08 Haldex Hydraulics Corporation Control valve supply for rotary hydraulic machine
US7249457B2 (en) * 2005-02-18 2007-07-31 Timberjack Inc. Hydraulic gravitational load energy recuperation
US7269944B2 (en) * 2005-09-30 2007-09-18 Caterpillar Inc. Hydraulic system for recovering potential energy
US7478489B2 (en) * 2006-06-01 2009-01-20 Deere & Company Control system for an electronic float feature for a loader
DE102006060351B8 (de) * 2006-12-20 2008-07-24 Sauer-Danfoss Gmbh & Co Ohg Hydraulische Schaltungsanordnung mit Energierückgewinnung
US8544264B2 (en) * 2007-03-14 2013-10-01 Deere & Company Pump flow control of hydraulic circuit and associated method
US20090025379A1 (en) * 2007-07-24 2009-01-29 Parker-Hannifin Corporation System for recovering energy from a hydraulic lift
DE602008004099D1 (de) * 2008-04-29 2011-02-03 Parker Hannifin Ab Anordnung zum Bedienen einer hydraulischen Vorrichtung
US8186154B2 (en) * 2008-10-31 2012-05-29 Caterpillar Inc. Rotary flow control valve with energy recovery
TR200906352A2 (tr) * 2009-08-18 2010-12-21 Demi̇rer Teknoloji̇k Si̇stemler Sanayi̇ Ti̇caret Li̇mi̇ted Şi̇rketi̇ Hidrolik abkant preslerde enerji tasarrufu sağlayan bir yapılanma.
US8801407B2 (en) * 2010-02-24 2014-08-12 Harris Waste Management Group, Inc. Hybrid electro-hydraulic power device
DE102010031033A1 (de) * 2010-07-07 2012-01-12 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung sowie Fahrzeug oder Arbeitsmaschine
WO2012102654A1 (en) * 2011-01-27 2012-08-02 Parker Hannifin Ab Hyraulic accumulator system
KR20140072835A (ko) * 2011-05-11 2014-06-13 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 하이브리드 액츄에이터의 급정지 장치가 구비되는 하이브리드 굴삭기
US20140033692A1 (en) * 2012-08-01 2014-02-06 Caterpillar Inc. System and method to charge and discharge an accumulator
ES2671936T3 (es) * 2012-09-25 2018-06-11 Wei Sun Bomba hidráulica oscilante de carga pesada de baja velocidad con área de acción variable
JP6247573B2 (ja) * 2014-03-19 2017-12-13 株式会社ショーワ 液圧アクチュエータ
DE102019109773A1 (de) * 2019-04-12 2020-10-15 Wirtgen Gmbh Baumaschine und Verfahren zum Steuern einer Baumaschine

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1948258A1 (de) * 1968-09-20 1970-03-26 Ihc Holland Nv Hydraulischer Antrieb
DE2349351B2 (de) * 1973-10-02 1977-11-17 Wepuko-Hydraulik Gmbh, 7418 Metzingen Hydrauliksystem fuer eine presse
DE2739968A1 (de) * 1977-09-06 1979-03-15 Heinrich Prof Dr Ing Nikolaus Antriebssystem mit hydrostatischer kraftuebertragung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1578917A (de) * 1968-05-06 1969-08-22
US3824896A (en) * 1971-11-24 1974-07-23 Hoerner Waldorf Corp Hydraulic compression circuits
SE396239B (sv) * 1976-02-05 1977-09-12 Hytec Ab Metod och anordning for reglering av den effekt som tillfors ett hydrauliskt, ett pneumatiskt eller ett hydraulpneumatiskt system
FR2427499A1 (fr) * 1978-06-01 1979-12-28 Sarrazin Applic Hydr Dispositif de commande integre pour circuit de fluide, et ses applications
JPS5527559A (en) * 1978-08-17 1980-02-27 Hitachi Constr Mach Co Ltd Oil pressure control device
JPS56113802A (en) * 1980-02-08 1981-09-08 Shimadzu Corp Hydraulic drive

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1948258A1 (de) * 1968-09-20 1970-03-26 Ihc Holland Nv Hydraulischer Antrieb
DE2349351B2 (de) * 1973-10-02 1977-11-17 Wepuko-Hydraulik Gmbh, 7418 Metzingen Hydrauliksystem fuer eine presse
DE2739968A1 (de) * 1977-09-06 1979-03-15 Heinrich Prof Dr Ing Nikolaus Antriebssystem mit hydrostatischer kraftuebertragung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z.: "fluid", Mai 1982, Seiten 21 bis 25 *

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0176156A1 (de) * 1984-09-21 1986-04-02 Van Rietschoten & Houwens Elektrotechnische Maatschappij B.V. Hydraulischer Kreislauf mit Druckspeicher
US4693080A (en) * 1984-09-21 1987-09-15 Van Rietschoten & Houwens Technische Handelmaatschappij B.V. Hydraulic circuit with accumulator
DE3812312A1 (de) * 1988-04-13 1989-11-02 Rexroth Mannesmann Gmbh Hydraulischer antrieb fuer einen gurtbandfoerderer
EP0615837A1 (de) * 1993-03-16 1994-09-21 Maschinenfabrik Müller-Weingarten Ag Verfahren zur Regelung des Antriebs einer hydraulischen Presse und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US5460084A (en) * 1993-03-16 1995-10-24 Maschinenfabrik Mueller-Weingarten Ag Method for controlling the drive of a hydraulic press
DE19709475A1 (de) * 1997-03-07 1998-09-10 Rexroth Mannesmann Gmbh Hydraulische Hubvorrichtung
US7325398B2 (en) 2004-03-05 2008-02-05 Deere & Company Closed circuit energy recovery system for a work implement
DE102011056894A1 (de) 2011-05-06 2012-11-08 Internationale Hydraulik Akademie Gmbh Hydraulischer Linearantrieb
DE102011056894B4 (de) * 2011-05-06 2013-09-05 Bucher Hydraulics Gmbh Hydraulischer Linearantrieb

Also Published As

Publication number Publication date
US4928487A (en) 1990-05-29
JPH0627521B2 (ja) 1994-04-13
JPS58207503A (ja) 1983-12-03
DE3217527C2 (de) 1986-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3217527A1 (de) Steuereinrichtung fuer hydraulische doppelt wirkende arbeitszylinder
DE102008039011B4 (de) Druckspeicherlose hydraulische Antriebsanordnung sowie Verfahren zum druckspeicherlosen hydraulischen Antreiben eines Verbrauchers
EP1780420B1 (de) Hydraulische Druckversorgungseinheit und elektrohydraulische Arbeitseinheit
EP2267317B1 (de) Hydrauliksystem
WO2009024197A1 (de) Hydraulikantrieb insbesondere eines baggers insbesondere für ein drehwerk
DE4308344A1 (de) Verfahren zur Regelung des Antriebs einer hydraulischen Presse und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
EP3159549B1 (de) Vorrichtung zur rückgewinnung hydraulischer energie bei einem arbeitsgerät und ein entsprechendes arbeitsgerät
EP2834542A1 (de) Geschlossener hydraulischer kreislauf
DE102016007286A1 (de) Vorrichtung zur Rekuperation von hydraulischer Energie mit energieeffizienter Nachfüllung der Stangenseiten von Differentialzylindern und gleichzeitiger Druckübersetzung
DE102004062388B4 (de) Hydrostatischer Antrieb mit Drehzahlbegrenzung
DE102016124118B4 (de) Hydraulischer Antrieb mit Eil- und Lasthub
WO2000073667A1 (de) Hydraulischer antrieb mit mehreren auch einen differentialzylinder umfassenden hydraulischen verbrauchern
DE102016007266A1 (de) Vorrichtung zur direkten Rekuperation von hydraulischer Energie mittels eines einfachwirkenden Hydraulikzylinders
DE102006046854A1 (de) Hydrostatische Verstelleinheit mit einem Servosystem und einer das Servosystem steuernden Ventileinheit
DE10331534B4 (de) Hydraulisches Lenksystem für mobile Arbeitsmaschinen
DE102007056991B4 (de) Hydraulische Schaltungsanordnung mit einer Einrichtung zur Nullhubdruckregelung und Verfahren zur Druckregelung im Nullhubbetrieb
DE19654781A1 (de) Hilfseinrichtung zur Realisierung einer Redundanz für die Energieversorgung von Flugsteuerungsantrieben
DE3711233A1 (de) Antriebseinrichtung mit einer primaerenergiequelle, einem getriebe und einer pumpe
DE102021103810B4 (de) Pumpvorrichtung und elektrohydraulische Lenkunterstützungsvorrichtung für ein Fahrzeug
DE102016007267A1 (de) Vorrichtung zur Rekuperation von hydraulischer Energie mittels einer Verschaltung von zwei Differentialzylindern
WO2017005245A1 (de) Hydraulische maschineneinheit sowie verfahren zum betrieb einer derartigen maschineneinheit.
DE2751663A1 (de) Hydrostatische kraftuebertragungsanordnung mit belastungsausgleich
DE3404190C2 (de)
DE3812312A1 (de) Hydraulischer antrieb fuer einen gurtbandfoerderer
DE4140860C2 (de) Steuereinrichtung für ein hydrostatisches Getriebe

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: MANNESMANN REXROTH AG, 97816 LOHR, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee