DE3515124A1 - Hydraulikanlage - Google Patents

Description

• Beschreibung
• Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanlage der im Oberbegriff des Patentanspruches beschriebenen Gattung.
• Eine solche Hydraulikanlage ist in der DE-OS 33 21 240 für die Steuerung eines Lüfters als Verbraucher beschrieben. Zur Realisierung einer energiesparenden Betriebsweise wird eine der beiden Konstantpumpen zum Tank hin entlastet, sobald der von dieser Pumpe gelieferte Flüssigkeitsstrom eine bestimmte, vorgegebene Höhe überschreitet. Hierzu wird der von dieser Pumpe gelieferte Teilstrom über eine Drosselstelle geführt, an der der Teilstrom eine Druckdifferenz erzeugt, welche bei ausreichender Höhe das Umschalten eines Abschaltventils bewirkt, über das der Teilstrom dann unmittelbar dem Tank zugeführt wird. Um darüber hinaus eine inividuelle Belieferung des Verbrauchers zu erzielen, ist vom Summenstrom der beiden Pumpen ein Teilstrom abspaltbar, dessen Größe mithilfe einer weiteren, veränderbaren Drossel eingestellt werden kann.
• Damit der abgespaltete Teilstrom unabhängig ist von der Belastung des Verbrauchers, ist dieser Drossel stromaufwärts eine Druckwaage vorgeschaltet.
• Bei der bekannten Hydraulikanlage steigt mit ansteigender Antriebsdrehzahl der Pumpen ohne eine ständige Nachstellung der mit der Druckwaage zusammenwirkenden Drossel der zur Lenkeinrichtung geführte Flüssigkeitsstrom bis zum Zeitpunkt der Entlastung der einen Pumpe stetig und fällt dann abrupt auf etwa 50% seines vorhergehenden Wertes. Soll diese Hydraulikanlage zur Belieferung einer hydrostatischen Lenkeinheit mit offener Mittelstellung eines Fahrzeuges verwendet werden, so wirkt sich dieser Umstand bei der Betätigung der Lenkeinrichtung insofern ungünstig aus, als bei einem Betreiben der Hydraulikanlage mit Antriebsdrehzahlen in dem Bereich, in dem das Abschaltventil die Pumpe entlastet, ein relativ unruhiges Lenkbetätigungsverhalten der Lenkeinrichtung auffällt.
• Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hydraulikanlage der eingangs näher beschriebenen Gattung mit möglichst geringem Aufwand so zu verbessern, daß sie auch zur Beliefcrung einer hydrostatischen Lenkeinheit mit offener Mittelstellung verwendet werden kann, ohne deren Funktion merkbar zu beeinflussen.
• Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dal3 die Drossel nur von dem der Lenkeinheit zugeführten Flüssigkeitsstrom durchströmt ist und die Druckwaagc die über das Rückschlagventil fördernde Pumpe zumindest annähernd um den den an der unteren Grenze des Drehzahlbereiches der Arbeitsmaschine von beiden Pumpen geförderten Flüssigkeitsstrom übersteigenden Flüssigkeitsstrom zum Tank entlastet.
• Bei einfacherem Aufbau ermöglicht es die Erfindung, im gleichen Maß wie die Drehzahl der Arbeitsmaschine und damit das Fördervolumen der Pumpen steigt, die eine Pumpe zu entlasten und dabei den zur Lenkeinheit geförderten Flüssigkeitsstrom prakkonstant zu halten.
• Der Lenkeinrichtung wird somit keine Druckflüssigkeit zugeführt, die für das eigentliche Lenken nicht erforderlich ist, wodurch nicht nur erhebliche Energieverluste erspart werden, sondern auch dem Fahrer des Fahrzeuges ein über den gesamten Fahrgeschwindigkeitsbereich gleichmäßiges Lenkgefühl vermittelt wird.
• Die Erfindung wird im folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 den Aufbau der erfindungsgemäßen Hydraulikanlage und Fig. 2 ein Diagramm des von den Pumpen der Hydraulikanlage gemäß Fig. 1 geförderten Flüssigkeitsstromes in Abhängigkeit von der Antriebsdrehzahl.
• Die beiden Konstantpumpen 1, 2 der erfindungsgemäßen Hydraulikanlage sind durch einen Antriebsmotor 3 angetrieben. Die Pumpe 1 ist über eine Leitung 4 mit einer hydrostatischen Lenkeinheit 5 mit offener Mittelstellung zur Betätigung eines Lenkzylinders 6 verbunden. In der bei nicht betätigter Lenkeinheit 5 wirksamen Mittelstellung wird der von den Pumpen 1,2 geförderte Flüssigkeitsstrom über eine Leitung 7 drucklos zum Tank 8 zurückgeführt. Die andere Pumpe 2 ist über eine Leitung 9, die ein zur Pumpe 2 hin schließendes Rückschlagventil 10 enthält, mit der Leitung 4 verbunden. Zwischen der Einmündungsstelle der Leitung 9 in die Leitung 4 und der Lenkeinheit 5 befindet sich in der Leitung 4 eine Drossel 11, deren Druckdifferenz über zwei Steuerleitungen 12, 13 einer Druckwaage 14 zugeführt ist. Die Druckwaage 14 ist im Bereich zwischen der Pumpe 2 und dem Rückschlagventil 10 an die Leitung 9 angeschlossen und mit einer weiteren Leitung mit dem Tank 8 verbunden.
• In Fig. 2 ist das Fördervolumen der beiden Pumpen 1, 2 über der beiden Pumpen gemeinsamen Antriebsdrehzahl anhand der Geraden 15, 16 dargestellt. Die Antriebsdrehzahl der Pumpen variiert zwischen einer unteren Drehzahl n,, bei der die Pumpen 1,2 ein Fördervolumen llu bzw. 12" aufweisen, und einer oberen Antriebsdrehzahl n0 des Antriebsmotors 3, wobei die Pumpen 1, 2 so ausgelegt sind, daß ihr summiertes Fördervolumen lin + 12u bei der unteren Antriebsdrehzahl nu (Leerlaufdrehzahl des Antriebsmotors 3) zur Belieferung der hydrostatischen Lenkeinheit 5 ausreicht. Die Druckwaage 14 ist so ausgelegt, daß bei dieser Antriebsdrehzahl die von der Drossel 11 aufgrund des hindurchfließenden Summenstromes der beiden Pumpen 1, 2 hervorgerufene Druckdifferenz gerade noch nicht ausreicht, um die Druckwaage 14 im Sinne einer Entlastung der Pumpe 2 umzusteuern. Sobald aber die Antriebsdrehzahl der Pumpen 1, 2 von der niedrigsten Antriebsdrehzahl abweicht, steigt die Druckdifferenz an der Drossel 11 auf einen zum geringfügigen Ansteuern der Druckwaage erforderlichen Wcrt. Dementsprechend gering isl zunächst auch die Entlastung der Pumpe 2 infolge des über die Druckwaage 14 zum Tank 8 abfließenden Flüssig- keitsstromes IT. Mit weiter zunehmender Antriebsdrehzahl n steigt auch das Fördervolumen der beiden Pumpen 1, 2 und dementsprechend der Druckabfall an der Drossel 11. Die Druckwaage 14 wird immer weiter im Sinne einer zunehmenden Entlastung der Pumpe 2 angesteuert, und zwar in einem solchen Ausmaß, daß der zur Lenkeinheit 5 geleitete, in seinem Verlauf durch die Gerade 17 dargestellte Flüssigkeitsstrom IL einen nur geringen Anstieg aufweist, d. h. im wesentlichen konstant bleibt.
• Der beschriebene Vorgang setzt sich fort, bis bei einer bestimmten Antriebsdrehzahl nA die Druckwaage 14 die Pumpe 2 vollends entlastet. Das gesamte von der Pumpe 2 geförderte Flüssigkeitsvolumen wird somit ohne wesentlichen Energieaufwand drucklos in den Tank 8 zurückgeleitet. Mit weiter zunehmender Antriebsdrehzahl wird die Lenkeinrichtung 5 nunmehr nur noch von der Pumpe 1 versorgt, wobei das Fördervolumen etwas stärker ansteigt als bisher, da diese Pumpe 1 nicht zum Tank 8 entlastet ist. Durch entsprechende Auslegung der Drossel 11, der Druckwaage 14 und sogar der Pumpen 1, 2 selbst ist es möglich, den Augenblick der vollkommenen Entlastung der Pumpe 2 auf eine ganz bestimmte Antriebsdrehzahl einzustellen. Um den Energieaufwand möglichst niedrig zu halten, ist es zweckmäßig, hierfür die untere Drehzahl des sogenannten Hauptarbeitsbereiches H zu wählen, in welchem Drehzahlbereich die Pumpen 1, 2 während des überwiegenden Teils ihres Betriebes betrieben werden. Auf diese Weise arbeitet die Hydraulikanlage hauptsächlich mit vollkommen entlasteter Pumpe 2.
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Claims (1)

1. Patentanspruch Hydraulikanlage mit mindestens zwei von einer innerhalb eines Drehzahlbereiches betreibbaren Arbeitsmaschine angetriebenen Konstantpumpen, von denen eine direkt und die andere über ein Rückschlagventil in einen gemeinsamen Verbraucherkreis fördert, und einer aus Drossel und Druckwaage bestehenden Einrichtung zum Beeinflussen des dem Verbraucher zugeführten Flüssigkeitsstromes, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung einer hydrostatischen Lenkeinheit (5) mit offener Mittelstellung als Verbraucher die Drossel (11) nur von dem der Lenkeinheit (5) zugeführten Flüssigkeitsstrom (IL) durchströmt ist und die Druckwaage (14) die über das Rückschlagventil (10) fördernde Pumpe (2) zumindest annähernd um den den an der unteren Grenze (alu) des Drehzahlbereiches (n11 -nO) der Arbeitsmaschine (3) von beiden Pumpen (1,2) geförderten Flüssigkeitsstrom (in,, + 12,) übersteigenden Flüssigkeitsstrom (IT) zum Tank (8) entlastet.