DE3247289A1

DE3247289A1 - Einrichtung zum speichern hydraulischer energie

Info

Publication number: DE3247289A1
Application number: DE19823247289
Authority: DE
Inventors: Hans-Waldemar Dipl.-Ing. 8750 Aschaffenburg Stuhr
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1981-12-21
Filing date: 1982-12-21
Publication date: 1983-10-13

Description

Einrichtung zum Speichern hydraulischer Energie.
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Speichern von hydraulischer Energie, vorzugsweise von in bestimmten Betriebszuständen, insbesondere Bremszuständen, überschüssiger hydraulischer Energie aus einer Leitung, in der ein vorbestimmter Druck gehalten werden soll, wobei an die Leitung ein Druckspeicher über eine Zweigleitung angeschlossen ist.
Bei den bisher bekannten Einrichtungen zum Speichern von Druckenergie ist der Druckspeicher unmittelbar über eine Anschlußleitung an die Leitung angeschlossen, in der die Überschußenergie auftreten kann. Das hat die Folge, daß dann, wenn der Speicher entladen, also drucklos ist, auch die Leitung drucklos sein muß, da über di*7f.& g ein Druckausgleich erfolgt. Erst mit zunehmender Ladung des Speichers, also zunehmendem Druck im Speicher, steigt auch der Druck in der Leitung, an die der Speicher angeschlossen ist. Solche Einrichtungen sind für viele Anlagen nicht brauchbar, da während des Betriebszustandes, in dem die überschüssige hydraulische Energie anfällt, in der Leitung ein bestimmter vorgegebener Druck gehalten werden muß.
Besteht beispielsweise die Anlage aus einer Brennkraftmaschiene und aus einem aus einer Pumpe und einem Hydromotor bestehenden hydrostatischen Getriebe und soll gebremst werden, indem das hydrostatische Getriebe auf kleine Abvriebsdrehzahl gestellt wird, dann muß in der Abflußleitung des Hydromotors ein hoher Druck anstehen, wobei unter diesem Druck Druckmittel zur Pumpe gefördert wird, welche die auf diese Weise zugeführte Energie an die Brennkraftmaschine weitergibt. Würde durch Anschließen eines entladenden Druckspeichers an diese Getriebeleitung der Druck in dieser abgesenkt, so würde damit die Bremswirkung entfallen bzw. auf den dem geringen verbleibenden Rest entsprechenden Wert vermindert, bis der Speicher geladen ist. Da aber die Bremswirkung das Ziel ist, ist dies unzulässig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem hydraulischen System mit einer Leitung,in der Uberschüssige raulische Energie geführt werden kann, diese Überschußenergie so weitgehend wie möglich zu speichern, ohne das hydraulische System durch Abspeichern der Druckenergie nachteilig zu beeinflussen, also ohne den Druck in der Leitung, in der ein vorbestimmter Druck gehalten werden soll, abzusenken, sondern im Gegenteil nach Möglichkeit sogar den Abfluß von uberflüssiger Energie willkürlich beeinflussen zu können, beispielsweise einen Bremsvorgang nach Möglichkeit in gewollter Weise beeinflussen zu können und trotzdem die Überschußenergle möglichst optimal auszunutzen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemaß der Erfindung in der die Druckleitung, in der- die Uberschüssige Energie auftritt, mit dem Druckspeicher verbindenden Zweigleltung eine Drosselstelle angeordnet. -Der Druckspeicher ist somit an die von -der Drosselstelle ausgehende Ablauf- leitung angeschlossen. Durch die Drosselstelle kann der Druck vor dieser und damit in der Leitung, in der die überschüssige Energie auftritt, gehalten werden. Trotzdem wird der die Drosselstelle durchfließende Strom einem Druckspeicher zugeführt.
Es ist zwar bereits ein Antriebsaggregat mit einer Brennkraftmaschine und einem hydraulischen System und einem Energiespeicher und einer Drosselstelle bekannt, das für eine Bremsphase ausgelegt ist. Bei diesem bekannten System ist jedoch vorgesehen, daß die Drosselstelle erst dann zugeschaltet und durchströmt wird, wenn der Energiespeicher so weit gefüllt ist,. daß er keine weitere Energie mehr aufnehmen kann, wobei der über die Drosselstelle abfließende Energiestrom einer drucklosen Leitung wieder zugeführt wird, so daß die Energie des die Drosselstelle durchströmenden Stromes völlig der weiteren Ausnutzung entzogen wird.
Hier dient zwar auch bereits, wie bei Drosselstellen üblich, die Drosselstelle dazu, in der Leitung vor dieser Drosselstelle einen bestimmten Drucktaufrecht zu erhalten, eine Verbindung mit dem Energiespeicher ist jedoch nur gedanklich nur insoweit hergestellt, als die Drosselstelle erst zugeschaltet werden soll, wenn der Energiespeicher vollkommen geladen ist und im Falle einer Dauerbremsung mehr Energie anfällt, als der Speicherkapazität entspricht (DE-OS 24 26 058). Diese Anordnung, bei der die Drosselstelle erst bei voll gefülltem Speicher zur Wirkung gebracht wird, führt also gerade weg von der Lösung gemäß der Erfindung, bei der die Aufgabe gestellt ist, auch bei leerem Speicher schon eine beeinflußbare Drossel- wirkung, insbesondere gesteuerte Bremswirkung,zu erzielen.
Die bisher bekannten Möglichkeiten der Energiespeicherung in hydraulischen Druckspeichern sind auch behandelt in: "Möglichkeiten der Energieeinspar-ung in der Hydraulik" in«o+p Ölhydraulik und Pneumatik?125 (1981) Nr. 3, Seite 51.
Ein weiteres Beispiel für Druckspeicher, die unmittel-bar ohne Drosselstelle an eine Drucknetzleitung angeschlossen sind, an die einstellbare Hydromotoren, die über die Nulihublage hinaus in beide Richtungen ausschwenkbar sind, angeschlossen sind, ist weiterhin behandelt in: "Accumulator-charged hydrostatic drive for cars saves energie" in "HYDRAULICS & PNEUMATICS OCTOBER 1974, Seite 180 bis 182.
Der Gedanke, die Energie des die Drosselstelle durchfließenden Stromes so weitgehend wie möglich zu speichern, ist hier nicht angesprochen, vielmehr wird hier nur die übliche Drosselung zum Zwecke der Aufrechterhaltung des Druckes angewendet, wenn der Speichervorgang beendet ist.
Besonders zweckmäßig ist, wenn die gemäß der Erfindung vorgesehene Drosselstelle einstellbar ist, insbesondere willkürlich einstellbar ist. Der Zustand des hydraulischen Systems, beispielsweise der Bremsvorgang, kann durch Einstellen des Druckes vor der Drosselstelle in der gewollten Weise beeinflußt werden, indem die Weite der Drosselstelle und damit die Drosselung in dieser eingestellt wird. Der die Drosselstelle durchfließende Strom wird im Druckspeicher gespeichert. Die Tatsache, daß vor der Drosselstelle ein beliebig wählbarer Druck aufgestaut werden kann und somit in dem hydraulischen System aufrechterhalten werden kann,unterscheidet die Anordnung gemäß der Erfindung von den bekannten Systemen und Einrichtungen, bei denen der Druckspeicher unmittelbar an die den Druck führende Leitung angeschlossen ist. Wenn bei einer solchen Anordnung der bekannten Art das unter Druck anstehende Druckmittel benutzt werden soll, indem eine Verdrängungsmaschine gegen diesen Druck fördert und deshalb Bremsenergie aufnimmt, dann war dieses Ziel in dem Augenblick nicht mit den bekannten Einlagen zu erreichen, indem an die Förderleitung der Verdrängermaschine ein druckloser Behälter angeschlossen wurde, da damit zunächst einmal auch die Förderleitung dieser Verdrängermaschine drucklos wurde, so daß die Verdrängermaschine nur2@fvngen Widerstand förderte und entsprechend nur eine geringe Bremsleistung aufnahm. Erst mit zunehmendem, in dem Druckspeicher aufgebautem Druck wurde dann auch der Druck in der Förderleitung und damit die von der Pumpe aufgenommene Bremsenergie größer, wobei dieser Vorgang zwar vorausberechenbar war, aber beispielsweise'für den Fahrer eines Fahrzeuges nicht zu beeinflussen war.Vielmehr stellte der Fahrer beim Übergang in den Bremszustand bzw. beim Umschalten, durch das der Druckspeicher angeschlossen wurde, zunächst nur fest, daß zunächst keine Bremswirkung auftrat und erst langsam beginnend in mit der Ladung des Speichers zunehmendem Maße eine für ihn unbeeinflußbare Bremswirkung auftritt. Im Gegensatz dazu kann bei der Anordnung gemäß der Erfindung der Bedienungsmann, bei spielsweise der Fahrer eines Fahrzeuges, durch Einstellen des druckes vor der Drosselstelle bzw. durch willkürliches Einstellen der Weite der Drosselstelle willkürlich vom ersten Augenblick an den Bremszustand beeinflussen. Zwar wird dabei in der gemäß der Erfindung vorgesehenen Drosselstelle Energie der Nutzung entzogen (üblicher Ausdruck: "vernichtet") jedoch ist das nur ein Energleanteil (der bei den bekannten anderen Ausgestaltungsformen auch in 'irgendeiner Weise unnutzbar abgebaut werden müsste), jedoch wird der volle die Drosselstelle durchfließende Strom dem Speicher zugeführt, wobei jedoch durch die Drosselstelle eine Rückwirkung des zunächst geringen Druckes im Speicher auf die Leitung,in der die überschüssige hydraulische Energie auftritt, und auf das hydraulische System, zu dem diese Leitung gehört, beispielsweise die Förderleitung einer zum Bremsen dienenden Pumpesvermiede%}rtesto höher der Speicherdruck steigt, desto geringer wird das Druckgefälle an der Drosselstelle und damit wird auch der durch die Energiewandlung in der Drosselstelle der Nutzung entzogene Teil der Energie immer kleiner.
Besonders zweckmäßig ist, wenn die Drosselstelle in einem Druckbegrenzungsventil gebildet ist bzw. ein Druckbegrenzungsventil als Drosselstelle verwendet wird, vorzugsweise ein auf einen willkurlich wählbaren Druck einstellbares Druckbegrenzungsventil, Erreicht der Speicherdruck den Druck,auf den das Druckbegrenzungsventil eingestellt ist, so öffnet dieses völlig und ermöglicht ein Druchströmen ohne Widerstand.
Einem weiteren wesentlichen Schritt der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Energieverlust beim Einspeichern in den Druckspeicher so gering wie möglich zu halten,um den Einspeichervorgang zu optimieren und auch das Wiederzurverfügungstellen der Energie so optimal wie möglich zu gestalten. Wie bereits erwähnt, ist beim Einspeichern das Druckgefälle an der gemäß der Erfindung vorgesehenen Drosselstelle maßgebend für den durch die Drosselung der Nutzung entzogenen Anteil der Energie. Desto kleiner dieses Druckgefälle gehalten werden kann, bzw. desto kleiner der Strom ist, der unter einem großen Druckgefälle durchströmt, desto größer ist also auch der nutzbare Teil der Energie.
In den meisten Anwendungsfällen ist auch die Maximalgröße der Überschußenergie bekannt, beispielsweise die maximale Bremsenergie aufgrund von Fahrzeugmasse und Höchstgeschwindigkeit des Fahrzeuges.
Es ist auch bereits bekannt, Druckspeicher zu unterteilen und mehrere gleichgroße Druckspeicher zueinander parallel zu schalten, weil der Bauaufwand für mehrere kleine Speicher geringer ist als für einen großen Speicher, auf dessen große Wandfläche der Druck eine größere Kraft erzeugen würde, als der gleiche Druck auf die kleinere Wandfläche eines kleineren Speichers erzeugt. In den bekannten Anordnungen werden die Speicher parallel zueinander an die Druckleitung angeschlossen und bei Gasdruckpolsterspeichern werden gegebenenfalls auch die Gasseiten zueinander parallel geschaltet, um zu verhindern, daß zu einem bestimmten Zeitpunkt in den einzelnen Speichern ungleiche Druckzustände entstehen.
Gemäß einem wes!entlichen weiteren Schritt der Erfindung ist vorgesehen, daß an die Verbindungsstelle zwischen der gemäß der Erfindung vorgesehenen Drosselstelle und dem Druckspeicher eine Zweigleitung angeschlossen und daß diese zu einem weiteren Druckspeicher führt und daß in dieser Zweigleitung eine weitere, das heißt zusätzliche, auf einen willkürlichen Druck vor der Drosselstelle einstellbare Drosselstelle angeordnet ist, beispielsweise ein Druckbegrenzungsventil angeordnet ist, das abhängig von dem Druck vor dieser Drosselstelle gesteuert ist und zu öffnen beginnt, wenn der Druck vor der Drosselstelle den willkürlich gewählten Wert erreicht hat, wobei dieser willkürlfche gewählte Wert dem höchstzulässigen Speicherdruck des Druckspeichers entspricht, der zwischen den beiden Drossel stellen angeschlossen ist. Diese zusätzliche Drosselstelle bleibt also vollkommen geschlossen, solange der Druck in dem ersteren Druckspeicher nicht seinen Maximalwert erreicht hat. Solange diese zusätzliche Drosselstelle geschlossen ist, fließt also der Strom durch die erste Drosselstelleç nur in den ersten Druckspeicher. Erst wenn dieser vollkommen aufgeladen ist, beginnt die zweite weitere, also zusätzliche Drosselstelle zu öffnen und zu drosseln.
Eine solche Zuordnung von weiteren Druckspeichern und weiteren Drosselstellen läßt sich fortsetzen und beliebig oR wiedwholen, wobei durch das Hinzufügen jeweils eines weiteren Speichers die Speicherkapazität erhöht wird, bzw. wird die Gesamtspeicherkapazität auf mehrere Teilspeicher aufgeteilt, wobei in Bezug auf Jeden Teilspeicher wiederum der grundsätzliche Erfindungsgedanke der vorliegenden Erfindung angewendet wird. Im Gegensatz zu den bisher bekannten Speichereinrichtungen mit parallel zueinander geschalteten Teilspeichern Ist bei der Anordnung gemäß der Erfindung die Wirkung im Endergebnis eine andere.
Wenn nämlich die Summe der Teilspeicher und damit die Gesamtspeicherkapazität auf eine bestimmte Größe der speicherbaren Energie ausgelegt ist, jedoch in einer bestimmten Bremsphase bis zum Abschluß derselben nur ein Teil der Energie, die insgesamt gespeichert werden kann, den Speichern zugeführt wird, so werden bei der bisher bekannten Paralleischaltung alle Speicher im gleichen Maße beaufschlagt und nur bis zu einem geringen Teildruck ihres Maximaldruckes aufgeladen, der aufgrund des geringen Druckniveaus anschließend schlecht nutzbar ist. Im Gegensatz dazu wird bei der Anordnung gemäß der Erfindung ein entsprechender Teil, beispielsweise die Hälfte, der Teildruckspeicher nicht geladen1 wobei jedoch die geladenen Speicher auf den vollen Speicherdruck geladen sind, der entsprechend in einer anderen Betriebsphase beispielsweise der folgenden Beschleunigungsphase,gut ausgenutzt werden kann.
Um die gespeicherte Druckenergie in vorteilhafter Weise ausnutzen zu können, ist gemB einem weiteren Schritt der Erfindung vorgesehen, daß zwischenie hydraulische Überschußenergie führende Druckleitung und den Druckspeichern ein zu den Druckspeichern hin öffnendes Rücklaufsperrventil angeordnet ist und zwischen dem Rücklaufsperrventil und dem Druckspeicher bzw. dem ersten Teildruckspeicher eine Zweigleitung anschließt, in der ein willkürlich betätigbares Ventil angeordnet ist, wobei diese Zweigleitung zu einer Stelle führt, an der die gespeicherte Druckenergie ausgenutzt werden kann.
Das kann also eine Leitung sein, die-zu einem Hydromotor führt. Dabei wird dieses Ventil willkürlich geöffnet, wenn die gespeicherte Druckenergie ausgenutzt werden soll. Bei mehreren, gemäß der Erfindung hintereinander geschalteten Teil speichern können zum Ausnutzen der gespeicherten Energie alle Drosselstellen der geladenen Speicher gleichzeitig oder nacheinander voll geöffnet werden, je nach dem, welcher Verlauf des Druckabbaues für den angestrebten Beschleunigungsvorgang günstiger ist.
Die. Erfindung kann zweckmäßig angewendet werden im Zusammenhang mit einer hydraulischen Dauerbetriebsbremse, bei der eine mit dem abzubremsenden Verbraucher, beispielsweise den Rädern eines Fahrzeuges, verbundene Verdrängungspumpe gegen eine Drosselstelle fördert und wobei der ih dem ersten Teil der Dauerbremsung anfallende Teil der gesamten Bremsenergie gespeichert werden muß, wobei die Speicherkapazität zweckmäßig derart gewählt wird, daß das Gewicht der Speicher und der einzuspeichernden Flüssigkeit keine zu große Belastung darstellt bz. das Volumen der Speicher nicht zu sehr stört, bzw. die gespeicherte Teilenergie in einem folgenden Beschleunigungsvorgang auch zweckmäßig genutzt werden kann. Die Erfindung kann aber auch zweckmäßig angewendet werden im Zusammenhang mit einem Antriebssystem mit einer Primärenergiequelle und einem aus einer Pumpe und einem Hydromotor bestehenden hydrostatischen Getriebe, Insbesondere einem In geschlossenen Kreislauf arbeitenden hydrostatischen Getriebe, wobei von jeder der beiden die Pumpe und den Hydromotor verbindenden Leitungen eine Abzweigleitung ausgeht, die zu einem Umschaltventil führt, das vom Steuerorgan der Pumpe gesteuert wird und diejenige der beiden Leitungen des geschlossenen Kreislaufes, die bei der eingestellten Abtri ebsdrehrichtung, beispielsweise bei einem Fahrzeug d Fahrtrichtungd,nden Rücklauf vom Hydromotor zur Pumpe führende Leitung des geschlossenen Kreistaufespmlt der zu der Drosset stelle führenden Zweigleitung verbindet. Im Normalbetrieb, in dem über das hydrostatische Getriebe angetrieben wird, herrscht in der Leitung des geschlossenen Kreislaufes, durch die die Arbeitsflüssigkeit der Hydropumpe zugeführt wird, nur der Druck, der durch eine Speisepumpe aufrechterhalten wird. Wenn jedoch in einem Bremszustand der Hydromotor zur Pumpe fördert, steht in dieser Leitung ein dem Bremszustand entsprechend hoher Druck an, da in diesem Falle vom Hydromotor zur Pumpe Energie übertragen wird. Die beiden Komponenten, nämlich einerseits die Einstellage der Pumpe in eine bestimmte Förderrichtung und andererseits,wefche der beiden Leitungen des geschlossenen Kreislaufes den Hochdruck führt, bestimmt also, ob eine Antriebsphase oder eine Bremsphase vorliegt. Entsprechend kann also aus der Einstellage der Pumpe und der Druckführung in einer Getriebeleitung der Bremszustand festgestellt werden (DE-OS 21 39 584).
Besonders zweckmäßig ist, wenn das Ventil, welches die den Strom zur Pumpe führende Leitung mit der Leitung zu der Drosselstelle vor dem Druckspeicher verbindet, derart ausgestaltet ist, daß es nur bei Überschreiten eines vorbestimmten Grenzdruckes öffnet, damit nur in Betriebsphasen, in denen wirklich eine beachtliche Bremswirkung auftritt, die Einspeicherung in die Druckspeicher über die Drosselstelle erfolgt.
Bei Geräten mit einem Gegengewicht, beispielsweise Baumaschinen oder Hubladern(Gegengewicht-Gabelstapler) kann der Druckspeicher oder die Mehrheit der Druckteilspeicher derart angeordnet sein, daß ihre Masse im Sinne eines Gegengewichtes zu der Masse des Gegengewichtes hinzutritt, insbesondere dann, wenn die Speicher insbesondere in Betriebszuständen gefüllt sind, in denen eine große Maße des Gegengewichtes gewünscht ist. Bei einem aus Metall, beispielsweise GuBeisen,bestehenden Gegengewicht kann auch der Druckspeicher bzw. jeder Teildruckspeicher durch einen entsprechend dimensionierten Hohlraum im Gegengewicht gebildet sein.
Figur 1 zeigt eine Energiespeichereinrichtung gemäß der Erfindung mit mehreren Teilspeichern angeschlossen an ein im geschlossenen Kreislauf arbeitendes hydrostatisches Getriebe.
Figur 2 zeigt das gleiche Energiespeichersystem mit Anschluß an ein im offenen Kreislauf arbeitendes hydrostatisches System.
Figur 3 zeigt eine abgewandelte Form eines Anschlußes eines Energiespeichersystems gemäß Figur 1 an ein im geschlossenen Kreislauf arbeitendes hydrostatischen Getriebes.
Die Welle 2 der einstellbaren Hydropumpe 1 wird von einer in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Prlmärenergiequelle angetrieben. Die Pumpe 1 ist über die Leitungen 3 und 4 im geschlossenen Kreislauf mit dem Hydromotor 5 verbunden, dessen Welle 6 einen in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Verbraucher mechanischer Energie antreibt, der eine träge Masse aufweist und über das hydrostatische Getriebe 1, 3, 4, 5 nicht nur antreibbar, sondern auch bremsbar sein soll. Ist das Stellglied 7 der Pumpe 1 derart eingestellt, daß die Pumpe 1 in die Leitung 3 fördert, so läuft die Welle 6 des Hydromotors 5 in einem bestimmten Drehsinn, beispielsweise bei einem Fahrzeugantrieb für Vorwärtsfahrt. Ist das Stellglied 7 der Hydropumpe 1 derart eingestellt, daß die Pumpe 1 in die Leitung 4 fördert, so wird der Hydromotor 5 in der entgegengesetzten Richtung beaufschlagt und läuft entsprechend die Welle 6 in der entgegengesetzten Drehrichtung.
An die Leitung 3 ist eine Zweigleitung saangeschlossen und an die Leitung 4 ist eine Zweigleitung 8b angeschlossen, wobei diese beiden Zweigleitungensa und8b an ein Zweistellung/Dreianschluß-Wegeventil 9 angeschlossen sind, an dessen dritten Anschluß die Leitung 10 angeschlossen ist. Ist das Stellglied 7 in der beschrie-benen Weise derart eingestellt, daß die Pumpe 1 in die Leitung 3 fördert und treibt der Hydromotor 5 die Welle 6 an, so steht in der Leitung 3 der Förderdruck der Pumpe 1 an, während in der Leitung 4 nur der niedrigere Rücklaufdruck ansteht, mit dem die Pumpe 1 aus der Leitung 4 saugt. Wird nun infolge der Massenträgheit des von der Welle 6 angetriebenen Verbrauchers die Welle 6 angetrieben, so drückt der Hydromotor 5 Arbeitsflüssigkeit in die Leitung 4, so daß in dieser der Druck ansteht, der zusammen mit dem Förderstrom des Hydromotors 5 die Bremsenergie ergibt, die an der Welle 6 des Hydromotors 5 aufgenommen wird und die über die Leitung 4 derHydropumpe 1 zugeführt und von dieser über die Welle 2 abgegeben wird.
Das Stellglied 7 der Hydropumpe 1 ist mit dem Wegeventil 9 in der Art verbunden, daß bei der Einstellung der Hydropumpe l,in der diese in die Leitung 3 fördert, durch das Wegeventil 9 die Leitung 8 mit der Leitung 10 verbunden ist und entsprechend bei der Einstellung der Hydropumpe 1, bei der diese in die Leitung 4 fördert, um den Hydromotor im entgegengesetzten Drehsinn anzutreiben, die Leitung 7 durch das Wegeventil 9 mit der Leitung 10 verbunden ist.
Die an den dritten Anschluß des Wegeventiles 9 angeschlossene Leitung 10 führt zu einem einstellbaren Druckbegrenzungsventil 11, dessen Ausgangsseite über eine Leitung 12 und ein Rücklaufsperrventil 13 an eine Leitung 14 angeschlossen ist, die sich in einer Leitung 15 fortsetzt, die zu einem Drucks-pelcher 16 führt. An die Leitung 14,15 ist eine Leitung 17 angeschlossen, die zu einem Druckbegrenzungsventil 18 führt, welches geschlossen ist, solange der Druck in der Leitung 17 nicht den vorbestimmten Grenzdruck erreicht.
An jede der beiden Leitungen 3 und 4 ist eine Leitung 19 angeschlossen, die beide zu einem Umschaltventil 20 führen, welcheen jeweils höheren Druck führende der beiden Leitungen 3 und dem Druckbegrenzungsventil 21 verbindet.
An die Leitung 3 ist weiterhin eine Leitung 22 angeschlossen und an die Leitung 4 ist eine Leitung 23 angeschlossen, wobei die beiden Leitungen 22 und 23 zu einem Umsteuerventil 24 führen, welches die jeweils den niedrigeren Druck führende der beiden Leitungen 22 und 23 mit der einstellbaren Speisepumpe 25 verbindet, deren Einstellorgan derart ausgelegt ist, daß die Pumpe 25 in der jeweils über das Ventil 24 mit ihr verbundene Leitung 22 oder 23 einen vorbestimmten Druck aufrechterhält, das heißt, bei abnehmendem Druck einen größeren Förderstrom erzeugt.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist insoweit folgende: Ist das Stellglied 7 der Pumpe 1 derart eingestellt, daß die Pumpe 1 Druckmittel unter Druck in die Leitung 3 fördert, welches den Hydromotor 5 beaufschlagt, so daß der Hydromotor 5 über die Welle 6 den Verbraucher antreibt, so steht in der Leitung 3 der hohe Förderdruck der Pumpe 1 an und in der Leitung 4 steht der Niederdruck an, der von der Pumpe 25 aufrechterhalten wird. Uber das Ventil 9 ist die Leitung 8bmit der Leitung 10 verbunden, so daß in der Leitung 10 vor dem Druckbegrenzungsventil 11 der niedrige, von der Spelsepumpe 5 erzeugte Druck ansteht, der nicht ausreicht, das Druckbegrenzungsventil 11 zu öffnen. Geht jetzt jedoch das System in den Bremszustand über, so daß der Verbraucher über die Welle 6 den Hydro- motor 5 antreibt, so saugt der Hydromotor 5 aus der Leitung 3 und drückt Druckmittel unter Druck in die Leitung 4, durch die das Druckmittel der Pumpe 1 zugeführt wird, die die Energie an die Welle 2 abgibt. Der in der Leitung 4 anstehende Druck wird über die Leitung 8hda nach wie vor das Ventil 9 die Leitung 8bmit der Leitung 10 verbindet, auf diese Leitung 10 übertragen. Das Druckbegrenzungsventil st dabei auf einen Druck eingestellt, der dem Bremsmoment am Hydromotor 5 entspricht, welches zur Bremsung des Verbrauchers gewünscht ist. Übersteigt der Druck in der Leitung 10 den am Druckbegrenzungsventil 11 eingestellten Wert, öffnet dieses derart, daß in der Leitung 10 nur der eingestellte Wert ansteht und läßt einen entsprechenden Strom entsprechend gedrosselt von der Leitung 10 in die Leitung 12 und von dieser über das Rücklaufsperrventil 13 in die Leitung 14 strömen.Von der Leitung 14 strömt das Druckmittel durch die Leitung 15 in den Druckspeicher 16. Da dieser zunächst drucklos ist, steht also zunächst in der Leitung 14 und damit auch in der Leitung 17 nur ein geringer Druck an, so daß das Druckbegrenzungsventil 18 geschlossen bleibt. Mit zunehmender Ladung des Druckspeichers 16 steigt der Druck in der Leitung 15 und damit in der Leitung 14 und damit in der Leitung 12 an, so daß das Druckgefälle, das im Druckbegrenzungsventil 11 abgebaut werden muß, immer geringer wird. Durch das Druckbegrenzungsventil 11 wird in der Leitung 10 und damit in der Leitung 4 immer der gewünschte Druck aufrechterhalten. Andererseits wird die Br.emsenergie im Druckspeicher 16 gespeichert.
Ist das Stellglied 7 der Pumpe 1 derart eingestellt, daß diese in die Leitung 4 fördert und entsprechend den Hydromotor 5 in entgegengesetzter Richtung beaufschlagt und die Welle 6 im entgegengesetzten Drehsinn antreibt, ist infolge dieser Einstellung des Stellgliedes 7 durch das Wegeventil 9 die Leitung samit der Leitung 10 verbunden, so daß sich sinngemäß die gleiche Wirkung bei entgegengesetztem Drehsinn der Welle 6 ergibt.
n die Ausgangsseite des Druckbegrenzungsventils 18 ist eine Leitung 26 angeschlossen, an die eine Leitung 27 angeschlossen ist, die zu einem Druckspeicher 28 führt.
An die Leitung 26, 27 ist eine Leitung 29 angeschlossen, die zu einem Druckbegrenzungsventil 30 führt, an dessen Ausgang eine Leitung 31 angeschlossen ist, an die wiederum eine Leitung 32 angeschlossen ist, die zu einem Druckspeicher 33 führt. An die'Leitung 31, 32 ist eine Leitung 34 angeschlossen, die zu einem Druckbegrenzungsventil 35 führt, an dessen Ausgang eine Leitung 36 angeschlossen ist, an die eine Leitung 37 angeschlossen ist, die zu einem Druckspeicher 38 führt. An die Leitung 36,37 ist eine Leitung 39 angeschlossen, an die ein Druckbegrenzungsventil 40 angeschlossen ist, an dessen Ausgang eine Leitung 41 angeschlossen ist, die zu einem drucklosen Behälter 42 führt. Die sJeweiligen Federräume der Druckbegrenzungsventile 11, 18, 30, 35 und 40 sind druckentlastet (mit dem drucklosen Behälter 42 verbunden).
Die Wirkungsweise des Druckeinspeicherns Ist folgendermaßen: Der Öffnungsdruck des Druckbegrenzungsventils 18 entspricht dem maximalen Speicherdruck des Druckspeichersl6 und liegt gegebenenfalls etwas höher als der Grenzdruck des Druck begrenzungsventiles 11. Das Druckbegrenzungsventil 18 bleibt also vollkommen geschlossen, solange der Druckspeicher 16 nicht vollkommen geladen ist. Hat der Druckspefcher 16 seinen maximalen Druck erreicht, steht dieser auch in der Leitung 17 an und somit beginnt das Druckbegrenzungsventil 18 zu öffnen und stellt drosselnd eine Verbindung zwischen den Leitungen 17 und 26 her derart, daß in der Leitung 17 der Maximaldruck des Speichers 16 aufrecht- erhalten bleibt. Da der Druck in der Leitung 26 und damit in der Leitung 29 niedriger ist als der Ansprechdruck des Druckbegrenzungsventiles 30,bleibt dieses geschlossen, so daß das das Druckbegrenzungsventil 18 durchströmende Druckmittel über die Leitungen 26 und 27 in den Druckspeicher 28 strömt und diesen auflädt. Erst wenn auch der Druckspeicher 28 seinen Maximaldruck erreicht, auf den der Ansprechdruck des Druckbegrenzungsventils 30 abgestimmt ist, beginnt das Druckbegrenzungsventil 30 zu öffnen und drosselt derart, daß in der Leitung 29 der Maximaldruck des Speichers 28 erhalten bleibt, das weiter nachströmende Druckmittel jedoch durch das Druckbegrenzungsventil 30 in die Leitung 31 und von dieser durch die Leitung 32 in den Speicher 33 führt, wobei das Druckbegrenzungsventil 35 zunächst geschlossen bleibt, bi-s auch der Speicher 33 seinen Maximaldruck erreicht hat und nunmehr das Druckbegrenzungsventil 35 zu öffnen beginnt und das weiter nachfließende Druckmittel durch die Leitungen 36 und 37 zu dem Druckspeicher 38 führt. Ist auch dieser voll aufgeladen, öffnet das Druckbegrenzungsventil 40 und läßt noch weiter nachströmendes Druckmittel durch die Leitung 41 in den drucklosen Behälter 42 abströmen.
Das heißt, mit zunehmender zu speichernder Energiemenge werden der Reihe nach zunächst der Druckspeicher 16, dann der Druckspeicher 28, dann der Druckspeicher 33 und schließlich der Druckspeicher 38 geladen, bis auch der letzte Druckspeicher 38 voll aufgeladen ist. Reicht jedoch die insgesamt zugeführte Energiemenge nur aus, um den Teilspeicher 16 zu laden, bleiben die Teilspeicher 28, 33 und 38 leer, entsprechend wenn die zugeführte Energiemenge nur ausrelcht,die Druckspeicher 16 und 28 zu laden, werden diese beiden Druckspeicher aufgeladen und die Druckspeicher 33 und 38 bleiben leer und so fort.
An die Leitung 14 ist eine Leitung 43 angeschlossen, die über ein Rücklaufsperrventil 44 zu einer Leitung 45 führt.
An die Leitung 26 ist eine Leitung 46 angeschlossen, die über ein Rücklaufsperrventil 47 zu einer Leitung 48 führt.
An die Leitung 34 ist eine Leitung 49 angeschlossen, die über ein Rücklaufsperrventll 50 ebenfalls zu der Leitung 48 führt und schließlich ist an die Leitung 36 eine Leitung 59 angeschlossen, die über ein Rücklaufsperrventil 60 ebenfalls zu der Leitung 48 führt, die ihrerseits an die Leitung 45 angeschlossen ist. Die Leitung 45 ist an ein 2weistellung/Zweianschluß-Wegeventil 51 angeschlossen, das willkürlich betätigbar ist. An den Ausgang 52 des Wegeventiles 51 ist ein Wegeventil 53 angeschlossen, das ebenfalls mit- dem Stellglied 7 der Pumpe 1 verbunden ist und das in der einen Stellung den Anschluß 52 mit der Leitung 54 verbindet, die über ein Rücklaufsperrventil 55 mit der Leitung 56 verbunden, ist, die an die Leitung 22 angeschlossen ist. An den dritten Anschluß des Zwei stellung/Drei anschluß-Wegeventils 53 ist eine Leitung 57 angeschlossen, die über ein RUcklaufsperrventil 58 an die Leitung 53 angeschlossen ist.
Das Wegeventil 53 ist mit dem Stellglied 7 der Pumpe 1 derart verbunden, daß dann, wenn die Pumpe 1 in die Leitung 3 fördert, der Anschluß 52 mit der Leitung 56 verbunden ist und dann, wenn di Pumpe 1 5n die Leitung 4 fördert, der Anschluß 52 mit der Leitung 57 verbunden ist.
Ist das Wegeventil 51 geschlossen, kann in den Druckspeichern 16, 28, 33 und 38 oder in einigen dieser Druck-Speicher gespeicherte Druckflüsslgkeit nicht abfließen, da dann, wenn der Druck in der Leitung 10 absinkt, das Rücklaufsperrventil 13 schließt. Wird Jedoch das Wegeventil 51 geöffnet, so wird eine Verbindung zwischen den Druckspeichern 16, 28, 33 und 38 und der Leitung 3 oder 4 des geschlossenen Getriebes, in das die Pumpe 1 hinein fördert, hergestellt. Überwiegt der Druck in den Druckspeichern 16, 28, 33 bzw. 38 den Druck in der Leitung 3 oder 4,so strömt das Druckmittel aus diesen Druckspeichern zusätzlich zu dem von der Pumpelgeförderten Strom in die betreffende Leitung 3 oder 4, so daß dem Hydromotor 5 ein erhöhter Strom zugeführt wird. Damit wird allerdings die Drehzahl des Hydromotors 6 nicht mehr von der Einstelllage des Stellgliedes 7 der Hydropumpe 1 bestimmt. Zudem wird ein Entladen der Druckspeicher 16, 28, 33 und 38 nur dann erfolgen, wenn und so weit der Druck in diesem höher ist als der Förderdruck der Hydropumpe 1. Ist einer oder mehrerer der Druckspeicher 16, 28, 33 und 38 drucklos, so bleibt dieser ohne Einfluß, da daß jeweilige Rücklaufsperrventil 44 bzw. 47 bzw. 50 bzw. 60 ein Überströmen über die Leitung 48 in den drucklosen Behälter verhindert.
Soll die in den Speichern 26 bzw. 28 bzw. 33 bzw. 38 gespeicherte Energie nur dann ausgenutzt werden, wenn die Pumpe 1 in die Leitung 3 förert und damit die Welle 6 in einem bestimmten Drehsinn angetrieben wird, kann das Wegeventil 53, die Leitung 57 und damit das Rücklaufsperrventil 58 entfallen.
Beim Einspeichern ist jedenfalls dann, wenn das Druckbegrenzungsventil 18 beginnt,drosselnd zu öffnen, das Druckbegrenzungsventil 11 ganz geöffnet, ebenso sind dann, wenn das Druckbegrenzungsventil 30 zu öffnen beginnt, die Druckbegrenzungsventile 11 und 18 ganz geöffnet und sinngemäß sind dann, wenn das Druckbegrenzungsventil 35 zu öffnen beginnt, die Druckbegrenzungsventile 11, 18 und 30 ganz geöffnet. Um das zu sichern, kann entweder eine sinngemäße Abstimmung des jeweiligen Ansprechdrucks der verschiedenen Druckbegrenzungsventile 11, 18, 30 und 35 vorgesehen sein, so daß das nächste immer erst öffnet, wenn die vorangegangenen voll geöffnet sind, oder es kann eine Zusatzsteuerleitung mit Zusatzsteuereinrichtung vorgesehen sein, die das bzw. die jeweils in Strömungsrichtung vorangehenden Druckbegrenzungsventil bzw. Druckbegrenzungsventile ganz aufsteuert.
Bei der Ausgestaltungsform gemäß Figur 2 entsprechen die Teile 11 bis 42 den Teilen mit gleicher Bezugsziffer in der Figur 1. Bei der Ausgestaltungsform gemäß Figur 2 ist jedoch eine Primärenergiequelle 61 vorgesehen, die über die Welle 62 eine Hydropumpe 63 antreibt, die in eine Leitung 64 fördert und über eine Leitung 65,in der ein Rücklaufsperrventil 66 angeordnet ist, ansaugt. Die Welle 62 kann darüberhinaus noch mit einem weiteren, in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Verbraucher verbunden sein, der an die Welle 62 auch Energie abzugeben vermag. Die Leitung 64 führt zu zwei Anschlüssen des Dreistellungs/Vieranschluß-Wegeventiles 67 (die- beiden in Figur 2 linken Anschlüsse können auch zu einem vereinigt sein und entsprechendxanstelle des Ventils 67 ein Dreistellung/Dreianschluß-Wegeventil vorgesehen sein).
Das Wegeventil 67 verbindet in der in der Zeichnung dargestellten Schaltstellung die Leitung 64 mit der Leitung 68 und sperrt die Leitung &9 ab, die zu einem Verbraucher 70 hydrostatischer Energie führt. In der zweiten Schaltstellung verbindet das Ventil 67 die Leitung 64 mit der Leitung 69 und sperrt die Leitung 68 ab, dn der dritten Schaltstellung verbindet das Ventil 67 die Leitung 64 sowohl mit der Leitung 69 als auch mit der Leitung 68.
Befindet sich das Ventil 67 in der Schaltstellung, in der die Leitung 64 nur mit der Leitung 69 verbunden ist, wird der von der Pumpe 63 geförderte Strom voll an den Verbraucher 70 abgegeben. Soll dieser Verbraucher 70 jedoch keine Energie aufnehmen und fördert trotzdem infolge des Weiterlaufens der Primärenergiequelle 61 oder weil der andere Verbraucher über die Welle 62 an diese Energie abgibt, die Pumpe 63 einen Strom und befindet sich das Wegeventil 67 in der Schaltstellung, in der es die Leitung 64 mit der Leitung 68 verbindet, wird die in dem von der Pumpe 63 geförderten Strom enthaltene Energie in der beschriebenen Weise in den Druckspeichern 16, 28, 33 bzw. 38 gespeichert. In der dritten Schaltstellung des Ventils 67 ist der Verbraucher 70 zu den Speichern parallel geschaltet, das heißt, die Speicher werden nur dann geladen, wenn das Druckmittel dem Verbraucher 70 mit dem gewünschten Druck zufließt, der Verbraucher 70 jedoch nicht den vollen Strom aufnimmt.
An die Leitung 14 ist eine Leitung 71 angeschlossen, die zu dem willkürlich gesteuerten Wegeventil 51 führt, an dessen Ausgang 52 über das Rücklaufsperrventil 72 die Leitung 73 angeschlossen ist, die auf die Saugseite der Pumpe 63 führt. Das Ventil 51 kann über die Steuerleitung 74 willkürlich aufgesteuert werden, wobei von der Steuerleitung 74 Steuerzweigleitungen 75 ausgehen, die zu den Druckbegrenzungsventilen 18, 30, 35 führen, wobei die Ventile derart ausgelegt sind, daß zunächst das Ventil 51 aufsteuert und dann die Druckbegrenzungsventile 35, 30 und 18 bzw. umgekehrt in der sinngemäßen Reihenfolge, die eine zweckmäßige Reihenfolge der Entleerung der Druckspeicher 16, 28, 33 und 38 nacheinander bewirkt.
Das über die Leitung 73 der Leitung 65 auf der Saugseite der Pumpe 63 zufließende Druckmedium erhöht den Druck auf der Saugseite der Pumpe 63 und verringert damit das Druckgefälle an der Pumpe 63 und damit deren Energieaufnahme, so daß die in den Speichern 16,28 und 33 und 38 gespeicherte Energie dem Verbraucher 70 zugeführt wird, ohne dann, wenn nur dieser mit der Leitung 64 verbunden ist, die Abhängigkeit der Bewegungsgeschwindigkeit des Verbrauchers 70 vom Förderstrom der Pumpe 63 aufzuheben.
Auch hier ist die Wirkungsweise der Druckbegrenzungsventile 11, 18, 30 und 35 derart, daß sie vollen geschlossen sind, solange der Druck in der zu diesem Jeweiligen Ventil führenden Leitung einen vorgegebenen eingestellten Grenzwert nicht erreicht und ab Erreichen dieses Grenzwertes öffnen und dabei den durch das jeweilige Druckbegrenzungsventil abfließenden Strom derart drosseln, daß in der Leitung vor diesem Ventil der Druck möglichst gleichbleibend auf der Höhe des vorbestimmten Grenzdruckes bleibt.
Je nach dem, ob es vorteilhafter-erscheint, zum Beschleunigen bzw. Ausnutzen der gespeicherten Energie sofort das gesamte, in allen geladenen der vier Druckspeicher 16, 28, 33 und 38 gespeicherte Druckmittel zur Verfügung zu haben oder ob es vorteilhafter erscheint, zunächst einen der Druckspeicher zu leeren und dann den nächsten und dann den -nächsten und so fort, können die Steuerdruckansprechschwellen für die Druckbegrenzungsventile 18, 30 und 35 abgestuft bzw. gestaffelt werden derart, daß die Druckspeicher nacheinander entleert werden, wobei darauf zu achten Ist, daß dann, wenn eine Verbindung zwischen einem vollen Druckspeicher und einem bereits entleerten Druckspelcher hergestellt wird, das Druckmitte<)aus dem vollen in den entleerten strömt, so daß gegebenenfalls hier gesteuerte Ventile eingebaut werden müssen, die ein solches Überströmen verhindern, so daß einer der Druckspeicher nach dem anderen mit dem.
Anschluß 52 verbunden wird und entleert wird und dann abgesperrt wird und dann der nächste Druckspeicher ange- schlossen und entleert wird, so daß sich insgesamt ein zeitlicher Verlauf des Druckes am Anschluß 52 ergibt, der einer "Sägezahn-Charakteristik" entspricht.
Anstelle des Abrufes des gespeicherten Volumens durch willkürliches Beaufschlagen der Steuerdruckleitung 74 kann auch eine automatische Betätigung, abhängig von einer anderen Betriebsgröße, erfolgen.
Die Ausgestaltungsform der Anlage gemäß Figur 3 weist für die Einspeisung der Energie in die Druckspeicher 16, 28, 33 und 38 die gleichen Anlageteile auf, wie die Anlage gemäß Figur 1. Das System, das zum Auswerten der in den Druckspeichern 16, 28, 33 bzw. 38 gespeicherten Druckenergie dient, ist jedoch anders gestaltet. Die Druckbegrenzungsventile 18a, 30a und 35a unterscheiden sich von den Druckbegrenzungsventilen 18,- 30 und 35 dadurch, daß ein.weiterer Anschluß vorhanden ist, wobei an das Druckbegrenzungsventil 18a die Leitung 79, an das Druckbegrenzungsventil 30a die Leistung 80 und an das Druckbegrenzungsventil 35a die Leitung 81 angeschlossen ist, wobei weiterhin die Leitungen 79, 80 und 81 an die Leitung 45 angeschlossen sind. Über die Steuerdruckleitung 74 bzw. die Steuerdruckzweigleitungen 75 können die Ventile 18a, 30a und 35a, willkürlich der Reihe nach derart angesteuert werden, daß jeder der Druckspeicher 16, 28, 33, 38 in der entsprechend sinngemäßen Reihenfo-lge mit der Leitung 45 verbunden wird.
Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß das aus den Speichern 16, 28, 33 und 38 abströmende Druckmittel nicht wie bei der Ausgstaltungsform gemäß Figur 1 dem Förderstrom der Pumpe 1 hinzugefügt wird, sondern ähnlich wie bei der Ausgestaltungsform gemäß Figur 2 der Saugseite der Pumpe zugeführt wird. Zu diesem Zweck ist der Ausgang 52 des willkürlich betätigbaren Ventils 51 über das Rücklaufsperrventil 55 an zwei Leitungen 82 und 83 angeschlossen, wobei die Leitung 82 an die Leitung 3 und die Leitung 83 an die Leitung 4 des geschlossenen Kreislaufes des hydrostatischen Getriebes 1, 3, 4, 5 angeschlossen ist. Ist beispielsweise die Pumpe 1 mittels des Stellgliedes 7 derart eingestellt, daß sie in die Leitung 3 fördert, und wird über die Leitung 83 Druckmittel in die Leitung 4 eingeführt, so muß verhindert werden, daß dieses Druckmittel auf die Abflußseite des Hydromotors 5 wirkt. Dazu genügt, wenn zwischen dem Anschluß der Leitung 83 an die Leitung 4 und dem Hydromotor 5 in der Leitung 4 ein Rücklaufsperrventil angeordnet ist. Zusätzlich muß dann aber auch eine Möglichkeit geschaffen werden, daß bei gesperrtem Rücklaufsperrventil das vom Hydromotor 5 abfließende Druckmedium drucklos abfließt. Zu diesem Zweck ist das Zweistellung/Dr-eianschluß-Wegeventil 84 vorgesehen, welches vom Druck in der Leitung 4 vor und hinter dem Wegeventil 84 gesteuert wird. Im Normalbetrieb des Getriebes 1, 3, 4, 5 ist das Wegeventil 84 auf freien Durchlauf geschaltet. Wenn jedoch durch die Leitung 83 Druckmittel in die Leitung 4 zwischen der Pumpe 1 und dem Wegeventil 84 einströmt, sperrt das Wegeventil 84 den zwischen dem Wegeventil 84 und der Pumpe 1 gelegenen Teil der Leitung 4 ab und verbindet den zwischen dem Wegeventil 84 und dem Hydromotor 5 gelegenen Teil der Leitung 4 mit der Leitung 85, die zum drucklosen Behälter 82 führt. Damit das Wegeventil 84 nicht ungewollt eine falsche Einstellung einnimmt, wenn die Pumpe 1 des hydrostatischen Getriebes in die Leitung fördert, um den Hydromotor 5 entsprechend einem gewünschten Drehsinn zu beaufschlagen, kann weiterhin vorgesehen sein, daß die Steuerung des Wegeventiles 84 mit der Einstelllage des Stellgliedes 7 der Hydropumpe 1 und bzw. oder mit der Ansteuerung des Wegeventiles 51 gekoppelt ist.
Für den Fall, daß auch bei der anderen Förderrichtung der Pumpe 1 ein Einspeisen der in den Druckspeichern 16, 28, 33 und 38 gespeicherten Energie in das Getriebe 1, 3, 4, 5 gewünscht ist, ist auch in der Leitung 3 ein entsprechendes Wegeventil 85, das dem Wegeventil 84 sinngemäß entspricht, angeordnet.
Wird bei geschlossenem Kreislauf auf die Saugseite der Pumpe 1 gespeist, sollte während dieses Einspeisens der Ablauf des Hydromotors 5 mit dem drucklosen Behälter 42 verbunden werden und entweder die Pumpe 1 und entsprechend der Motor 5 auf derart hohen Druck ausgelegt sein, daß der Druck auf der Eingangsseite der Pumpe 1 dem Druck in den Speichern 16, 28, 33 bzw. 38 entspricht und trotzdem noch In der Pumpe 1 zumindest annähernd die für diese maximale Drucksteigerung erzielt werden kann, so daß auf der Pumpenausgangsseite ein entsprechend höherer Druck ansteht als maximal im,Normalbetrieb,oder in der anderen Ausgestaltungsform ist der Maximaldruck auf der Pumpenausgangsseite der Pumpe 1 auf einen Maximalwert begrenzt, der unabhängig davon ist, ob aus den Druckspeichern 16, 28, 33 und 38 ausgespeichert wird oder nicht. In diesem Fall liegt der Vorteil der Einrichtung gemäß der Erfindung nur darin, daß während des Ausspeicherns die Primärenergiequelle weniger Energie an die Hydropumpe 1 abgeben muß. Die Leistung des Hydromotors 5 wird jedoch nicht erhöht.
Andererseits muß bei geschlossenem Kreislauf bei Einspeisen der zu speichernden Energie in die Druckspeicher 16, 28, 33 und 38 entweder die Speisepumpe derart ausgelegt sein, daß sie den vollen Strom fördern kann, der maximal zu einem beliebigen Zeitabschnitt in die Druckspeicher 16,28, 33 und 38 abfließen kann, zusätzlich zu den zu berücksichtigenden Leckverlusten,oder die Pumpe l des hydrostatischen Getriebes muß während des Einspeichervorganges (wie an sich bekannt) über Nachsaugeventile nachsaugen können, wobei auf jeden Fall das Volumen des Speichers, aus dem entweder die Speisepumpe 25 oder im Falle des Nachsaugeventiles unmittelbar die Hauptpumpe 1 ansaugt, derart groß sein muß, daß auch dann, wenn die Druckspeicher 16, 28, 33 und 38 voll gefüllt sind, noch für den geschlossenen Kreislauf des Getriebes 1, 3, 4, 5, ein hinreichendes Volumen zur Verfügung steht.
Eine zweckmäßige Anwendungsmöglichkeit für solche Druckspeichersysteme ist gegeben beispielsweise bei Fahrzeugen mit "Hybrid-Antrieb" und hydraulischer Speicherung der Energie (Stand der Technik: "Hybrid-Antriebe, Aufgaben und Aufbau" VDI-Z (19 W) Nr. 6,März, Seite 265-270 - dort sind auch Hinweise auf Möglichkeiten zur Verminderung der Energieverluste durch thermische Einflüsse gegeben - und "Entwickeln und Gestalten - Tendenzen und Ziele" TR Technische Rundschau,Ber t 4§ vom 13.11.1973).
Eine weitere zweckmäßige Anwendung ist gegeben bei periodisch arbeitenden hydraulischen Systemen, beispielsweise bei Hubhydrauliken, bei denen beim Absenken unter Last die Absenkgeschwindigkeit durch Drossel vorgänge in der abströmenden Hydraulikflüssigkeit gebremst werden soll, anschließend aber eine Last wieder gehoben werden soll. Bei Fahrzeuge, die wie Hublader sowohl eine Hubhydraulikanlage als auch einen hydraulischen Fahrantrieb haben, werden diese beiden hydraulischen Systeme-mit unterschiedlichem Druckniveau arbeiten, aber beide Anlagen so zusammengeschaltet sein, daß die für hohes Druckniveau vorgesehenen Speicher dann, wenn sie weitgehend entleert sind, noch zu der Anlage mit niedrdgerem Drucknlveau zuspeisen, so daß die Energie dort ausgenutzt werden kann.
Bei Anlagen gemäß den Figuren 1 oder 3 insbesondere bei Fahrantrieben, ist eine mögliche Ausgestaltung derart gegeben, daß im Bremszustand die Pumpe 1 in die Nulihublage geschwenkt wird, gegebenenfalls die die Pumpe 1 antreibende Primärenergiequelle ganz abgestellt wird, und der gesamte Förderstrom des Hydromotors 5 den Druckspeichern zugeführt wird. Zum Wiederanwerfen der Primärenergiequelle kann dann die in den Druckspeichern 16,28, 33 und 38 gespeicherte Energie genutzt werden.
Ist auf beliebige Weise, beispielsweise aufgrund des Druckgefälles oder zusätzlicher äußerer Steuerungen, gesichert, daß das Druckbegrenzungsventil 11 während der Endladephase der Druckspeicher 16, 28, 33 und 38 vollkommen geschlossen ist, kann auf das Rücklaufsperrventil 13 verzichtet werden.
Ist gesichert, daß das Wegeventil 51 in den infragekommenden Betriebszuständen vollkommen gesperrt ist, kann auf das Rücklaufsperrventil 55 verzichtet werden.
Die Bremswirkung kann wie bekannt, feinfühlig durch einstellen des Ansprechdruckes des Druckbegrenzungsventils 11 reguliert werden. Zu diesem Zweck kann das Druckbegrenzungsventil mit einem Bremspedal verbunden sein.
Grundsätzlich kann eine Anordnung .und Anlage gemäß der Erfindung vorteilhaft angewendet werden. bei Gesamtanlagen, in denen Druckspeicher für hohes Druckniveau, bespielsweise für einen Fahrantrieb,und Anlagenteile mit oder ohne Druckspeicher für niedrigeres Druckniveau an der gleichen Gesamtmaschine bzw. gleichen Gesamtanlage angeordnet sind. In diesem Fall kann vorgesehen sein, daß das Entladen der Druckspeicher, solange diese noch auf hohem Druckniveau sind, in die Anlage mit hohem Druckniveau erfolgt, während die Restenergie der Speicher auf niedrigeremDruckniveau in die Anlage mit niedrigerem Druckniveau eingespeist wird Wird beispielsweise bei einem Hublader (Gabelstapler) mit Antrieb durch Verbrennungsmotor und mit einer Hubhydraulikpumpe beim Absenken der Last der aus dem Hubzylinder verdrängte Strom durch ein Druckbegrenzungsventil als Senkbremsregelventil einem Speicher zugeführt, so muß dieser Speicher auf das. Druckniveau des Hubhydraulikzylinders ausgelegt sein, kann also im verhältnismäßig großem Raum nur relativ wenig Energie speichern. Mit Rücksicht auf das Speichervolumen sollte das Druckniveau der Hubhydraulik möglichst hoch liegen. Hat dieser gleiche Gabelstapler einen hydrostatischen Fahrantrieb, so arbeitet dieser mit größerem Hydrodruck und soll Bremsenergie gespeichert werden, so müssen die Speicher auf den höheren Druck der Fahrhydraulik ausgelegt sein.
Eine besonders zweckmäßige Anwendung von Druckspeichersystemen mit mehreren Teilspeichern, die je über eine Drosselstelle in der beschriebenen Weise miteinander verbunden sind, ergibt sich bei Systemen mit einer auf möglichst konstantem Druck gehaltenen Drucknetzleitung, an die ein Hydromotor oder mehrere -zueinander parallel geschaltete Hydromotoren angeschlossen sind, wobei jeder Hydromotor mit einem Drehzahlregelorgan versehen ist und vorzugsweise über die Nullhublage hinaus in die Gegenrichtung ausschwenkbar ist (sogenannte Systeme mit eingeprägtem Druck"). Ist das System von Druckspeichern 16, 28, 33, 38 zum Rückspeisen der gespeicherten Energie an die Förderleitung 3 der Pumpe 11 angesehlossen, so daß beim Entleeren der Druckspelcher die Energie in diese Förderleitung abgeführt werden soll, und ist weiterhin das Ventil 11 ein solches, das dann, wenn in der Leitung 12 ein höherer Druck ansteht als in der Leitung 10,zuverlässig vollkommen sperrt und welches weiterhin willkürlich zu einem willkürlich wählbaren Zeitpunkt in einem willkürlich wählbaren Maße geöffnet werden kann, etwa über eine in der Zeichnung nicht mehr dargestellte Steuerdruckleitung, dann können die in den Ausführungsbeispielen 1 und 3 dargestellten aufwendigeren Einrichtungen zum Rückspeisen entfallen und die Leitung 10 nicht nur zum Einspeisen in das System aus Druckspeichern 16, 28, 33 und 38 sondern auch zum Ausspeisen der Energie aus diesen benutzt werden. Der erforderliche Bauaufwand kann dadurch wesentlich verringert werden.
Zum willkürlichen Beeinflussen des Bremsmomentes während des Bremsvorganges kann also die Weite der Drosselstelle bzw. der Druck, auf den das Druckbegrenzungsventil 11 eingestellt ist, und gegebenenfalls die weiteren Drosselstellen bzw. Druckbegrenzungsventile 16, 30 und 35 bzw.
16a, 30a, 35a, während des Bremsvorganges durch einen Steuervorgang, beispielsweise über die Steuerleitung 74 beeinflußt werden. Dabei genügt gegebenenfalls die Beeinflussung des in Strömungsrichtung ersten Druckbegrenzungsventiles 11 bzw. einer an dessin Stelle angeordneten Drosselstelle. Bei einem Fahrzeugantrieb kann ein solches Steuersystem für die Drosselwirkung mit dem Bremspedal in Wirkverbindung stehen. In analoger Weise kann vorgesehen sein, daß zum Beschleunigen bei Treten des Beschleunigungspedales über einen gewissen Schwellwert hinaus das den Energierückfluß hemmende Ventil willkürlich geöffnet wird, gegebenenfalls in einem willkürlich wählbaren Maß geöffnet wird.
Bei einer Einrichtung gemäß Figur 2 kann die Drosselstelle 11 als Strombegrenzungsventil ausgestaltet sein, welches auf drucklosen Ablauf des Förderstromes der Pumpe 63 schaltet, sofern deren Förderstrom einen vorge- gebenen Grenzwert nicht erreicht, jedoch eine gedrosselte Verbindung zu dem Speichersystem 16, 28, 33, 38 herstellt und dabei durch die Drosselung die Pumpe 63 belastet, sobald deren Förderstrom einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet. Wenn das Speichersystem 11, 16 bzw. 11, 16, 18, 28 bzw. 11, 16, 18, 28, 30, 33 und so fort an ein in geschlossenen Kreislauf arbeitendes hydrostatisches Getriebe 1, 3, 4, 5 gemäß Figur 1 oder 3 angeschlossen ist, bei dem gesichert ist, daß zu speichernde Bremsenergie an der Welle 6 nur bei einer bestimmten Drehrichtung derselben auftritt, dann kann das Wegeventil 9 und die entsprechende der Leitungen 7 und 8- entfallen. Ist bei einem solchen Getriebe gesichert, daß nur bei einer bestimmten Drehrichtung der Welle 6 die gespeicherte Energie zugeführt werden soll, kann entsprechend das Wegeventil 53 und eine der Leitungen 54 oder 57 bzw. 82 oder 83 entfallen.
Bei einer anderen Weiterausgestaltung der Lösung gemäß Figur 3 sind die Wegeventile 84 und 85 derart gestaltet, daß das Ansteuern der Leitung 10 ebenfalls durch die Ventile 84 und 85 erfolgt und somit das Wegeventil 9 entfällt.
In den Zeichnungen sind nur Ausführungsbeispiele dargestellt. Weitere Ausgestaltungsformen, insbesondere bezüglich der Steuerung der Reihenfolge der Entladung der Druckspeicher, liegen im Rahmen der Erfindung. Ferner können beispielsweise die im dargestellten Ausführungsbeispiel dem Ventil 9 zugeordnete Schaltfunktion und die dem Ventil 11 zugeordnete Drosselfunktion in einem einzigen entsprechend gestalteten Ventil vereinigt sein.
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Claims

Patentansprüche /A X Einrichtung zum Speichern hydraulischer Energie aus einer Leitung, in der während des Einspeicherns der Energie ein vorbestimmter Druck aufrechterhalten werden soll, wobei an die Leitung eine zu einem Druckspeicher führende Iweigleitung angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zweigleitung (10,12) eine Drosselstelle (11) angeordnet ist und der Druckspeicher (16 bzw.

16, 28, 33, 38) hinter der Drosselstelle (11) an die Zweigleitung (10, 12) angeschlossen ist.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle einstellbar ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle als Druckbegrenzungsventil ausgestaltet ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckbegrenzungsventil willkürlich einstellbar ist.
5. Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an die Verbindungsleitung (12, 15) zwischen der Drosselstelle (11) und dem Druckspeicher (16) eine Zweigleitung (17) angeschlossen ist und daß diese (17) zu einem weiteren Druckspeicher (28) führt und daß in dieser weiteren Zweigleitung (17) eine weitere Drosselstelle (18) angeordnet ist, die abhängig von dem Druck vor dieser Drosselstelle (18) gesteuert und willkürlich auf einen vorwählbaren Druck einstellbar ist und drosselnd zu öffnen beginnt, wenn der Druck vor dieser Drosselstelle den eingestellten Grenzwert erreicht hat.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Systeme mit jeweils einer Drosselstelle (11, 18, 18a, 30, 30a, 35, 35a) und einem Druckspeicher (16, 28, 33, 38) hintereinander geschaltet sind.
7. An ein im geschlossenen Kreislauf arbeitendes hydrostatisches Getriebe angeschlossene Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von jeder der beiden die Getriebepumpe (1) und den Hydromotor (5) verbindenden Leitungen (3 und 4) des hydrostatischen Getriebes (3, 4, 5) eine Abzweigleitung (7 bzw. 8) ausgeht, die zu einem Umschaltventil (9) führt, das von dem Stellorgan (7) der Pumpe (1) des hydrostatischen Getriebes (1, 3, 4, 5) .gesteuert ist und jeweils die mit der Saugseite der Hydropumpe (1) verbundene Abzweigleitung (7 oder 8) mit der zur Drosselstelle (11) führenden Leitung (10) verbindet.
8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Umschaltventil (9) ein nur bei Überschreiten eines vorbestimmten Grenzdruckes in der jeweils zur Saugseite der Pumpe führenden Leitung (3 oder 4) öffnendes Ventil ist.
9. Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß von der zum Druckspeicher (16) führenden Leitung (12, 14) eine Rückführleitung (43) abzweigt und daß in dieser ein Ventil (51 oder 53 oder 55) angeordnet ist,
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die von dem Druckspeicher (16) abführende Rücklaufleitung (43) an dem (gegebenenfalls jeweiligen) Sauganschluß der Pumpe (1) zwischen dieser Pumpe (1) und einem Ventil (84 oder 859 oder 66) angesahlossen ist.
11. Einrichtung nach Anspruch 10 bei einet im geschlossenen Kreislauf arbeitenden hydrvostatischen Getriebe, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (84 bzw. 85) im Normalbetrieb des hydrostatischen Getriebes (1, 3, 4, 5) voll geöffnet ist, aber dann, wenn in der Rückfübrleitung (43, 45) ein höherer Druck herrscht als in der Ablaufleitung des Hydromotors (5), die Verbindung zwischen dem Abflußanschluß des Hydromotors (5) und dem Sauganschluß der Pumpe (1) zwischen dem Anschluß der Rückführleitung (43, 83 bzw. 82) und dem Hydromotor (5) trennt und den Ablaufanschluß des Hydromotors (5) an einen drucklosen Ablauf (86) anschließt.
12. Einrichtung nach Anspruch 10 mit einer aus einem Behälter ansaugenden Pumpe, dadurch gekennzeichnet, daß in der zur Pumpe (63) führenden Saugleitung (65) ein zur Pumpe (63) hin öffnendes Rücklaufsperrventil (66) angeordnet ist und die Rückführleitung (43, 55) vom Druckspeicher (16) zwischen diesem Rücklaufsperrventil (66) und der Pumpe (63) an die Saugleitung (66) -angeschlossen ist.
13. Einrichtung npch Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführleitung (71) an die zum Verbraucher (70) führende Leitung (69) angeschlossen ist und daß in der Rückführleitung (51) mindestens ein Ventil angeordnet ist.
14. Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ausschließlich oder zusätzlich ein weiterer, mit der Hydropumpe (1 bzw. 63) b.hö hs ensmi tebar nicht ba@. höchstens mittelbar verbundener Verbraucher hydraulischer Energie an die von den Druckspeichern (16, 28, 33, 38) ausgehende Rückführleitung angeschlossen ist.
15. Einrichtung nach Anspruchxl, wobei die zum Druckspeicher (16 bzw. 16, 28, 33, 38) führende Leitung (12) an die zum Verbraucher hydraulischer Energie führende Leitung angeschlossen ist und auch zum Rückspeisen der in dem Druckspeicher (16 bzw. 16, 28, 33, 38) gespeicherten Energie zum Verbraucher hin vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselstelle in einem Ventil (11) angeordnet ist, welches dann, wenn in der Leitung (12) zwischen diesem Ventil (11) und dem Druckspeicher (16) ein höherer Druck herrscht als als in der das Ventil (11) mit dem Verbraucher verbindenden Leitung (10), dieses Ventil (11) selbsttätig völlig geschlossen ist, wobei dieses Ventil jedoch durch willkürlichen Steuereingriff willkürlich in willkürlichem Maß öffenbar ist.
16. Einrichtung nach Anspruch 13 oder Anspruch 15 bei einem Fahrantrieb, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung zum willkürlichen Öffnen des Ventils (11 oder .51 )mit einem Beschleunigerpedal entweder sofort bei Betätigen desselben oder bei Betätigen desselben über einen Schwellwert- hinaus, öffnend verbunden ist.
17. Anwendung einer Einrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche in einer Anlage mit für unterschiedliches Druckniveau ausgelegten Teilsystemen, wobei die Speicher im oberen Ladebereich mit dem Teilsystem für höheren Druck und im teilweise entladenen bzw.

noch nicht aufgeladenen Bereich mit dem Teilsystem für niedrigeres Druckniveau verbindbar sind.
18. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für den Entladevorgang die Drosselstellenventile (18a, 30a, 35a) willkürlich aufsteuerbar sind.