DE3237019A1

DE3237019A1 - Kraftfahrzeug mit zwei pumpen unterschiedlichen verdraengungsvolumens

Info

Publication number: DE3237019A1
Application number: DE19823237019
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl.-Ing. 8752 Johannesberg Heyl
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1981-10-07
Filing date: 1982-10-06
Publication date: 1983-04-21
Anticipated expiration: 2002-10-07
Also published as: DE3237019C2; FR2513949A1; FR2513949B1

Description

Kraftfahrzeug mit zwei Pumpen unterschiedlichen Ver-
drängungsvolumens Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug mit einer Lenkanlage mit hydrostatischer Lenkkraftunterstützung und mit einer Primärenergiequelle, vorzugsweise einer Brennkraftmaschine,für den Fahrantrieb und zwei von der Primärenergiequelle angetriebenen Pumpen unterschiedlichen Verdrängungsvolumens, von denen jede zu mindestens einem Verbraucher hydraulischer Energie fördert, wobei diese beiden Verbraucher unterschiedliche Ströme aufnehmen.
Solche Kraftfahrzeuge gibt es im Bereich der Fördertechnik und Baumaschinen in vielfältiger Art, insbesondere als Hublader (Gabelstapler) mit einem Hubzylinder für das Hubwerk'der einen großen Strom auSnimmt,und einem Neigezylinder für das Hubgerüst, der einen wesentlich kleineren Strom aufnimmt, oder als Radlader, der ebenfalls einen Arbeitszylinder für das Heben der Schaufel aufweist, der einn großen Strom aufnimmt,und einen kleinen Zylinder für das Neigen oder Öffnen der Schaufel, der einen wesentlich kleineren Strom aufnimmt. Die Anwendung der Erfindung ist möglich bei allen Fahrzeugen; bei denen neben einem Verbraucher mit großem hydrau- lischem Strombedarf.ein weiterer Verbraucher mit kleinerem Strombedarf vorhanden ist. Bei den bisher bekannten Gabelstaplern mit hydrostatischem Fahrantrieb werden drei Jeweils als Konstantpumpe ausgestaltete Zusatzpumpen verwendet und zwar eine Pumpe für sämtliche Funktionen des Hubwerkes, das heißt, diese eine Pumpe versorgt Rubzylinder, Neigezylinder und gegebenenfalls Zusatzgeräte, während die zweite Pumpe die hydrostatische Lenkanlage beaufschlagt und die dritte Pumpe als Speisepumpe zum Einspeisen in den geschlossenen Kreislauf des hydrostatischen Getriebes dient. Diese Ausgestaltung mit drei Pumpen verursacht nicht nur hohe Baukosten, sondern bedingt auch große Energieverluste, da für das Neigen des Hubgerüstes immer der relativ große Förderstrom der für den Strombedarf des Hubzylinders ausgelegten Hubpumpe auf den im Neigezylinder erforderlichen Druck gebracht werden muß, obwohl für das Bewegen des Kolbens im Neigezylinder nur ein wesentlich kleinerer Strom erforderlich ist. Zum Betätigendes Neigezylinders muß die Pumpe mit großem Verdrängungsvolumen ihren Strom gegen den für den Neigezylinder erforderlichen Druck fördern wobei die Neigezylinder nur einen kleinen Strom aufnehmen - der Reststrom wird unter Energieverlust ausgespeist. Neigen geschieht oft bei kleiner Drehzahl der Brennkraftmaschine. Bei dem erforderlichen Druck nimmt die Pumpe mit größerem Verdrängervolumen jedoch eine so große Leistung auf, daß die Gefahr besteht, daß die Brennkraftmaschine bei der Einstellung für kleine Drehzahl überlastet (abgewürgt) wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde bei geringen Baukosten den für ein bestimmtes Arbeitsspiel erforderlichen Energieaufwand zu vermindern.
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Pumpe mit größerem Verdrängungsvolumen pro Umdrehung nur dem einen größeren Förderstrom aufnehmenden Verbraucher oder den größere Förderströme aufnehmenden Verbrauchern zugeordnet ist und daß die Pumpe mit kleinerem Verdrängungsvolumen pro Umdrehung sowohl für die Versorgung der hydrostatischen Lenkanlage als auch des Verbrauchers oder der Verbraucher, die einen kleineren Strom aufnehmen, vorgesehen ist, wobei zu diesem Zweck an die Förderleitung der Pumpe-mit kleinem Verdrängungsvolumen ein als Mengenteiler gestaltetes "Prioritätsventil" angeschlossen ist, an dessen den konstanten Strom führenden Abflußanschluß die Lenkanlage angeschlossen ist und an dessen zweiten Abflußanschluß der einen kleineren maximalen Strom aufnehmende Verbraucher - bei einem Gabelstapler der Neigezylinder oder bei einem Mähdrescher der Mähtischverstellungszylinder oder dergleichen - angeschlossen ist.
Die Erfindung bezieht sich also auch auf eine Schaltung für die unterschiedlichen Pumpen und Verbraucher an einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Gegenüber dem bekannten Stand der Technik wird durch die Anordnung bzw. Schaltung gemäß der Erfindung nicht nur die Anzahl der Pumpen von drei auf zwei reduziert und damit der Bauaufwand entsprechend verringert, sondern wird auch ein niedrigerer Energieverbrauch erzielt. Die Energieeinsparung ist ueso größer, je größer der Unterschied in der Stromaufnahme der beiden Verbraucher bzw. Verbrauchergruppen ist und je häufiger der Verbraucher mit kleinerer Stromaufnahme eingeschaltet wird. Die Energieeinsparung beim Betätigen des Verbrauchers mit kleinerer Stromaufnahme, beispielsweise bei einem Gabelstapler des Neigezylinders beträgt: (q - k . N 450 - a N Eine zweckmäßige Weiterausgestaltung ergibt sich bei einem Kraftfahrzeug, in dessen Fahrantrieb ein hydrostatisches Getriebe mit geschlossenem Kreislauf angeordnet ist, dadurch daß, wie an sich bekannt,der aus der hydrostatischen Lenkkraftunterstützungsanlage austretende Strom zur Einspeisung in den Kreislauf des Getriebes geleitet und zu diesem Zweck entsprechend vorgespannt wird. Ein solches Verwenden des aus der hydrostatischen Lenkkraftunterstützungsanlage austretenden Stromes ist an sich durch die DE-OS 29 50 391 bekannt, bietet aber besondere Vorteile im Zusammenhang mit der Anordnung gemäß Anspruch 1.
Zu berücksichtigen ist auch, daß auch ein Kraftfahrzeug mit hydrostatischem Getriebe bekannt ist, bei dem neben der Pumpe für das hydrostatische Getriebe eine Kraftheberpumpe angeordnet ist, durch die Druckflüssigkeit nicht nur dem Zylinder des Krafthebers, sondern auch dem Kreislauf des hydrostatischen Getriebes zuführbar ist, wobei ein Mengenteilventil einen Teil der DruckSlüssigkeit ständig dem Kreislauf des hydrostatischen Getriebes und den anderen Teil der Druckflüssigkeit einem Wegeventil zuführt, durch das dieser andere Teil der DruckSlüssigkeit wahlweise entweder dem Kraftheberzylinder oder zusätzlich dem Kreislauf des hydrostatischen Getriebes zugeführt wird (DE-AS 10 84 150). Solange der Kraftheberzylinder beaufschlagt ist, wird also nur ein Teilstrom in den Getriebekreislauf eingespeist und muß deshalb für die Einspeisung ausreichend sein. In den meisten Zeiten wird der Kraftheberzylinder nicht beaufschlagt, so daß dann dem Getriebekreislauf ein größerer Strom zugeführt wird als erforderlich ist.
In der Zeichnung ist ein Schaltschema zu einer Anlage gemäß der Erfindung dargestellt.
Die Welle 1 ist an ie Brennkraftmaschine 2 angeschlossen, die die Pumpe 3 antreibt, die über die Leitungen 4 und 5 im geschlossenen Kreislauf mit dem Hydromotor 6 des Fahrantriebes verbunden ist. Von der Welle 1 wird weiterhin die Zusatzpumpe 7 großen Verdrängervolumens und die Zusatzpumpe 8 kleinen Verdrängervolumens angetrieben.
Die Pumpe 7 fördert über die Leitung 9 zu dem Steuergerät lÓ,in dem die Leitung 9 über das Wegeventil 11 mit den einen großen Strom aufnehmenden Zylindern 12 verbunden werden kanns oder wahlweise über eins der Wegeventile 13 mit jeweils einem Leitungspaar 14 verbunden werden kann, die über Anschlüsse zu in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Zusatzgeräten führen. Die Leitung 9 ist über ein Druckbegrenzungsventil 29, das auf den von den Hubzylindern 12 benötigten Druck eingestellt ist, abgesichert.
Die Pumpe 8 fördert durch die Leitung 16 zu dem Prioritätsventil 17,an dessen Abflußanschluß für einen Konstantstrom die Leitung 18 angeschlossen ist, die zu der hydrostatischen Lenkanlage 19 führt, durch die der Lenkzylinder 20 beaufschlagbar ist. An dem Abflußanschluß 21 der hydrostatischen Lenkanlage 19 ist die Leitung 22 angeschlossen, die über einen Kühler 23 und einen Filter 24 zu einer Leitung 25 führt, die über ein Rückschlagventil 26 an die Leitung 4 des geschlossenen Kreislaufes und weiterhin über ein Rückschlagventil 27 an die Leitung 5 des geschlossenen Kreislaufes des hydrostatischen Getriebes angeschlossen ist.
An die Leitung 25 ist ein Druckbegrenzungsventil 28 angeschlossen, welches in der Leitung 25 einen Druck aufrecht erhält, der zum Einspeisen in den geschlossenen Kreis- lauf 3, 4, 5, 6 ausreicht, so daß das aus der hydrostatischen Lenkanlage 19 ausfließende Cl über die Leitung 25 und über das Rückschlagventil 26 oder das Rückschlagventil 27 in die jeweils den niedrigeren Druck führende der beiden Leitungen 4 und 5 einströmt. Der Uberschußstrom wird über das Druckbegrenzungsventil 28 ausgespeist.
An den zweiten Abflußanschluß des Prioritätsventils 17 ist die Leitung 30 angeschlossen, die durch ein Druckbegrenzungsventil 31 abgesichert ist und über ein Wegeventil 32 mit den Neigezylindern 33 verbindbar ist, wobei in der Rücklaufleitung ein Senkbremsventil 34 angeordnet ist.
Während das Druckbegrenzungsventil 29 auf den hohen Druck eingestellt ist, der für die Hubzylinder 12 erforderlich ist, ist das Druckbegrenzungsventil 31 auf den niedrigeren Druck eingestellt, der für die Neige tnder 33 erforderlich ist. Das Druckbegrenzungsventi]/ist auf den noch wesentlich niedrigeren Druck eingestellt, der in der Leitung 25 erforderlich ist.
Die Pumpen 3, 7 und 8 werden gemeinsam mit der Drehzahl der Welle 1 von der Brennkraftmaschine 2 angetrieben.
Während die Pumpe 3 bezüglich ihres Verdrängungsvolumens pro Umdrehung einstellbar ist, sind die Pumpen 7 und 8 Konstantpumpen, wobei die Pumpe 7 ein größeres Verdrängungsvolumen aufweist als die Pumpe 8, so daß die Pumpe 7 auch jeweils einen größeren Strom fördert als die Pumpe 8.
Die Pumpe 7 ist nur den Hub zylindern 13 und den an die Leitungspaare 14 angeschlossenen Zusatzgeräten zugeordnet. Der Pumpe 8 ist über das Prioritätsventil 17 bei vorzugt die hydrostatische Lenkkraftunterstützungsan- lage 19 zugeordnet, mit der in Reihe die Einspeisung 26, 27 des hydrostatischen Getriebes geschaltet ist. Der Lenkkraftunterstützungsahlage 19 fließt der Hauptstrom des Prioritätsventiles 17 zu, während der Nebenstrom über die Leitung 30 den Neigezylindern 33 über das Wegeventil 32 zugeführt werden kann.
Leerseite

Claims

Patentansprüche j Kraftfahrzeug mit einer Lenkanlage mit hydrostatischer Lenkkraftunterstützung und mit einer Primärenergiequelle für den Fahrantrieb und mit zwei von der Primärenergiequelle angetriebenen Pumpen unterschiedlichen Verdrängungsvolumens pro Umdrehung und mit zwei Verbrauchern hydraulischer Energie, die unterschiedlich große maximale Ströme aufnehmen, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (7) größeren Verdrängervolumens dem einen größeren maximalen Strom aufnehmenden Verbraucher (12) zugeordnet ist und daß die Pumpe (8) mit kleinerem Verdrängungsvolumen sowohl der hydraulischen Lenkkraftunterstützungsanlaget als auch dem einen kleineren Strom aufnehmenden Verbraucher zugeordnet ist, wobei zwischen die Pumpe (8) einerseits und andererseits der hydraulische Lenkkraftunterstützungsanlage (19) und dem einen kleineren maximalen Strom aufnehmenden Verbraucher (33) ein Konstantstrommengenteiler angeordnet ist, dessen Hauptstrom der hydrostatischen Lenkkraftunterstützungsanlage(19) zugeordnet ist.
2. Kraftfahrzeug nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, daß das Kraftfahrzeug ein Hublader mit einem neigbarem Hubgerüst ist- und der einen großen maximalen Strom aufnehmende Verbraucher ein Hubzylinder (12) ist und der einen kleinen maximalenStrom aufnehmende Verbraucher ein Neigezylinder (33) für das Hubgerüst ist.
3. Kraftfahrzeug nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einem hydrostatischen Getriebe mit geschlossenem Kreislauf im Fahrantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ablaufleitungsanschluß (21) der hydrostatischen Lenkkraftunterstützungsanlage (19) die Zulaufleitung (25) zur Einspeisung in den geschlossenen Kreislauf (3, 4, 5, 6) des hydrostatischen Getriebes (3, 6) angeschlossen ist und an diese Zulaufleitung (25) ein Druckbegrenzungsventil (28) angeschlossen ist.
4. Schaltung für ein Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Verbraucher (12, 14) mit großer Stromaufnahme über eine Förderleitung (9) an die Pumpe (7) mit großem Verdrängungsvolumen pro Umdrehung angeschlossen ist und daß an die Förderleitung (9) ein auf den Druck des Verbrauchers (12) mit großer Stromaufnahme eingestelltes Druckbegrenzungsventil (29) angeschlossen ist und daß an die Förderleitung (16) der Pumpe (8) mit kleinem Verdrängungsvolumen pro Umdrehung ein Konstantstrommengenteiler (17) angeschlossen ist, an dessen den konstanten Strom führenden Anschluß die hydrostatische Lenkkraftunterstützungsanlage (19) angeschlossen ist und an dessen zweiten .schluß, der einen kleineren maximalen Strom aufnehmende Verbraucher (33) angeschlossen ist.