DE3640640A1 - Hydrostatisches antriebssystem mit einem verbraucher mit zwei anschluessen - Google Patents
Hydrostatisches antriebssystem mit einem verbraucher mit zwei anschluessenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Antriebssystem
mit einer Druckmittelquelle, vorzugsweise in Form einer
Pumpe,und mit einem Verbraucher, der zwei Anschlüsse auf
weist, von denen im Betriebszustand, das heißt, dann,
wenn der Verbraucher mit Druck beaufschlagt ist, jeweils
einer Zulaufanschluß und der jeweils andere Ablaufanschluß
ist, wobei das Antriebssystem weiterhin ein willkürlich
betätigbares Wegeventil aufweist, durch das jeweils einer
der beiden Anschlüsse des Verbrauchers mit der Druckmittel
quelle und der jeweils andere Anschluß mit einem Behälter
verbindbar ist, wobei zumindest an einem der Anschlüsse
ein zusätzlicher Verbindungskanal angeordnet ist, der
an den Behälter unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche in
diesem angeschlossen ist, wobei in diesem Verbindungskanal
ein gegebenenfalls absperrbares Auf/Zu-Zusatzventil ange
ordnet ist.
Ein solcher Verbraucher kann derart ausgestaltet sein,
daß in der einen Bewegungsrichtung der Rücklaufstrom größer
ist als der Zulaufstrom und in der anderen Bewegungsrichtung
umgekehrt der Zulaufstrom größer ist als der Rücklaufstrom,
beispielsweise wenn der Verbraucher ein doppelt wirkendes
Zylinder-Kolben-Aggregat mit nur auf einer Seite einer
Kolbenstange ist. Es gibt aber auch Antriebssysteme, bei
denen der Verbraucher nach beendeter Antriebsphase auslaufen
können soll, wobei in diesem Falle der Ablaufanschluß
des Verbrauchers in normaler der Bewegungsrichtung ent
sprechender Weise mit dem Behälter verbunden ist, während
der Zulaufanschluß ebenfalls mit dem Behälter verbunden
ist oder verbunden sein soll, um das Auslaufen zu ermög
lichen oder zwar mit der als Verdrängerpumpe ausgestalteten
Druckmittelquelle verbunden ist, aber mehr Druckmittel
aufzunehmen vermag, als die Pumpe fördert, so daß
Kavitationsgefahr besteht. Es ist bekannt, in solchen
Fällen am Verbraucher oder im Leitungssystem Ventile ein
zubauen, die als Nachsaugeventile, Nachladeventile oder
Antikavitationsventile bezeichnet werden und durch die
die fehlende Differenzmenge an Druckmittel nachströmen
kann. Solche Ventile können auch als entsperrbare Rück
ventile ausgestaltet sein oder als durch Druckbeaufschlagung
hochschaltbare Druckventile.
Weiterhin ist ein Antriebssystem bekannt, bei dem in jeder
zu jeweils einem Anschluß des Verbrauchers führenden An
schlußleitung ein zum Verbraucher hin öffnendes Rücklauf
sperrventil angeordnet ist und parallel dazu ein Druck
begrenzungsventil, dessen Steuerdruckraum mit der jeweils
zum anderen Anschluß des Verbrauchers führenden Leitung
vor oder hinter dem Rücklaufsperrventil verbunden ist
(DE-OS 31 46 540). Hier dienen die Druckbegrenzungsventile
in erster Linie zu Steuerzwecken.
Besonders bei Antriebssystemen mit Load-Sensing-Steuerung
wird das rücklaufende Öl durch den Ventilkolben über die
in der zum Verbraucher führenden Leitung angeordnete
Druckwaage zum Behälter geleitet. Die Folge dieses Flußweges
ist ein überhöhter Rücklaufdruck und daraus resultierend
Verluste.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem
mit einem Nachsaugeventil (Nachladeventil) zu schaffen,
das durch das Erzwingen einer Flüssigkeitsführung mit
geringen Strömungwiderständen das Anstauen unnötig hohen
Druckes in der Rücklaufleitung und dadurch unnötige Verlust
bringende Widerstände am Verbraucher zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,
daß das einem Anschluß des Verbrauchers zugeordnete Zusatz
ventil durch einen vom Druck am anderen Anschluß des
Verbrauchers beaufschlagten Zusatzkolben in die Offenstellung
gesteuert wird, wenn der Druck am anderen Anschluß des
Verbrauchers höher ist als der Druck in dem Anschluß,
dem das Zusatzventil zugeordnet ist. Das heißt, durch
das Zusatzventil wird an der Rücklaufleitung außer dem
Kanal der durch den Schieber des Wegeventiles führt, ein
zweiter Verbindungskanal freigegeben, durch den unmittelbar,
das heißt unter Umgehung des Schiebers des Wegeventiles,
der Rücklaufanschluß des Verbrauchers mit dem Behälter
verbunden wird. Das heißt, der Hochdruck, der an dem Zulauf
anschluß des Verbrauchers ansteht, wird als Steuerdruck
benutzt, durch den das Nachsaugeventil geöffnet wird,
indem der Druck am Zulaufanschluß auf einen Zusatzkolben
wirkt, der mit dem Betätigungsorgan des Nachsaugeventiles
in Wirkverbindung steht und dieses Nachsaugeventil öffnet,
wenn es an die Rücklaufleitung angeschlossen ist, so daß
eine direkte Verbindung vom Verbraucher zum Behälter auf
der Rücklaufseite geschaffen wird und damit ein unnötiges
Anstauen von Druckmittel vor dem Ablaufanschluß des
Verbrauchers vermieden wird. Das heißt, wesentlich für
die Erfindung ist, daß das Nachsaugeventil, welches nor
malerweise öffnet, wenn das Druckmittel in dem Anschluß
kanal, dem das Nachsaugeventil zugeordnet ist, zu dem
Verbraucher strömt, jetzt gemäß der Erfindung durch einen
Zusatzkolben geöffnet wird, wenn dieses Nachsaugeventil
an dem Kanal liegt, durch den das Druckmittel vom Verbraucher
abströmt.
Insbesondere soll die Erfindung verwendbar sein für Antriebs
systeme mit Load-Sensing-Steuerung, bei denen die Pumpe
über ein Load-Sensing-Steuerventil immer auf einen solchen
Förderstrom eingestellt wird, daß an einer im Förderstrom
der Pumpe angeordneten Meßblende ein konstantes Druckge
fälle erzeugt wird, unabhängig von der Weite, auf die
die Meßblende eingestellt wird.
Die Erfindung ermöglicht, Energieverluste zu vermeiden.
Energieverluste in Hydrauliksystemen durch unnötige
Drosselung haben eine Erhitzung des Druckmittels zur Folge,
wird diese vermieden, kann mit geringerer Kühlleistung
gefahren werden.
Eine für ein hydrostatisches Antriebssystem mit einem
Verbraucher, der in beiden Bewegungsrichtungen betrieben
werden kann, besonders zweckmäßige Ausgestaltungsform
ist im Anspruch 2 angegeben.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. In
der Zeichnung ist ein Ventilblock halbschematisch im Schnitt,
der Verbraucher rein schematisch dargestellt.
In dem Gehäuseblock 1 ist eine Schieberbohrung 2 vorgesehen,
in der ein Schieberkolben 3 verschiebbar ist. In dem
Gehäuseblock 1 sind verschiedene Kanäle vorgesehen, wobei
der Kanal 4 in der Bohrung 2 mündet und mit einer Förder
leitung 41 einer Pumpe 40 verbunden ist. Die Kanäle 5
und 6 münden ebenfalls in der Bohrung 2 und sind jeweils
mit einer in der Zeichnung nicht mehr dargestellten, zu
einem ebenfalls in der Zeichnung nicht mehr dargestellten
Behälter führenden Leitung verbunden. Der Kanal 7 mündet
ebenfalls in der Bohrung 2 und ist mit einer Leitung 8
verbunden, die zu einem Verbraucher 9 führt, an dessen
zweiten Anschluß eine zweite Leitung 10 angeschlossen
ist, die an einen Kanal 11 angeschlossen ist, der eben
falls in der Bohrung 2 mündet.
Der Kanal 15 ist ein Verlängerungsteil des Kanales 5 und
mündet in eine Ventilkammer 12. Der Kanal 16 ist ein Ver
längerungsteil des Kanales 6 und mündet in eine Ventil
kammer 14. An den Kanal 7 ist eine Bohrung 17 angeschlossen,
die zu einem Ventilsitz 18 führt, gegen den ein Ventil
körper 19 anliegt, der in Schließrichtung durch eine in
der Zeichnung nicht erkennbare Feder belastet ist, die
in dem einschraubbaren Gehäuse 19 angeordnet ist. In
ebensolcher Weise ist an den Kanal 11 eine Bohrung 21
angeschlossen, die zu einem Ventilsitz 20 führt, der die
Ventilkammer 14 begrenzt und gegen den ein Ventilkörper 22
anliegt, der in ebensolcher Weise wie der Ventilkörper 19
in Schließrichtung durch eine Feder belastet ist, die
in der Zeichnung nicht erkennbar ist und in dem in den
Gehäuseblock 1 eingeschraubten Gehäuse 23 angeordnet
ist.
Koaxial zu den Bohrungen 17 und 21 läuft durch den Gehäuse
block 1 eine Bohrung 25, in der ein Zusatzkolben 26 dichtend
gleitbar verschiebbar ist.
Im Schieberkolben 3 sind durch in der Zeichnung nicht
erkennbare Ringnuten und diese begrenzende Scheibenteile
Verbindungskanäle geschaffen, die in der Zeichnung symbolisch
dargestellt sind, wobei der Kanal 27 in der nach in der
Zeichnung rechts verschobenen Schaltstellung des Schieber
kolbens 3 die Kanäle 4 und 7 miteinander verbindet, während
gleichzeitig auf der anderen Seite des Schieberkolbens
der Kanal 28 die Kanäle 11 und 6 miteinander verbindet.
In der anderen Verschieberichtung des Schieberkolbens
verbindet der Kanal 29 den Kanal 4 mit dem Kanal 11 und
der Kanal 30 verbindet den Kanal 5 mit dem Kanal 7.
An beiden Seiten des Gehäuseblockes 1 ist dichtend in
in der Zeichnung nicht näher dargestellter Weise ein
Kammerfortsatz 31 bzw. 32 befestigt, wobei in dem Kammer
fortsatz 31 ein Druckraum 33 gebildet ist und in dem
Kammerfortsatz 32 ein Druckraum 34 gebildet ist, wobei
in den Kammerdruckraum 33 über eine nur symbolisch dar
gestellte Leitung 35 Steuerdruckmittel eingeführt werden
kann und in den Kammerdruckraum 34 durch eine nur sym
bolisch dargestellte Leitung 36 Steuerdruckmittel einge
führt werden kann. Auf beiden Seiten des Schieberkolbens 3
ist ein Federteller 37 vorgesehen, gegen den eine
Feder 38 abgestützt ist, die andererseits gegen den
Kammerfortsatz 31 bzw. 32 abgestützt ist.
Die Anordnung eines solchen Schieberkolbens 3 in einer
Bohrung 2 mit den Verbindungskanälen als Wegeventil zum
Ansteuern eines Verbrauchers 9 ist bekannt. Das Erfindungs
wesentliche ist der mit den Nachsaugeventilen 19, 22 in
Wirkverbindung stehende, in der Bohrung 25 verschiebbare
Zusatzkolben 26.
Die Wirkungsweise ist folgende: Ist die Steuerdruckkammer 34
mittels willkürlicher Ansteuerung von Steuerdruck beauf
schlagt, so wird der Schieberkolben 3 gegen die Kraft
der Feder 38 auf der in der Zeichnung rechten Seite nach
der in Zeichnung rechten Seite verschoben, so daß der
Förderstrom der Pumpe über den Kanal 4, den Kanal 27, den
Kanal 7, die Leitung 8 zum Verbraucher 9 strömt und von
dem Verbraucher 9 das druckentlastete Druckmittel durch
die Leitung 10, den Kanal 11, den Kanal 28 und durch den
Kanal 6 zum Behälter strömt. Somit steht in dem Kanal 7
ein höherer Druck an als in dem Kanal 11 mit der Folge,
daß dieser höhere Druck, der auf die in der Zeichnung
linke Stirnseite des Kolbens 26 wirkt, den Kolben 26 nach
in der Zeichnung rechts verschiebt und den Ventilkörper 22
in die Offenstellung bringt, so daß neben dem Strömungs
weg vom Kanal 11 durch den Kanal 28 zum Kanal 6 ein zweiter
Strömungsweg geschaffen wird vom Kanal 11 durch die
Bohrung 21, durch das Kanalteil 16 zum Kanal 6, so daß
das ablaufende Druckmittel auf zwei Wegen abströmen kann
und somit einen geringen Strömungswiderstand findet. Sollte
jetzt der Verbraucher 9 mechanisch angetrieben werden
und somit vorlaufen, so fördert der Verbraucher 9 aus
der Leitung 8 in die Leitung 10, so daß der Verbraucher 9
über die Leitung 8 aus dem Kanal 7 ansaugt mit der Folge,
daß im Kanal 7 ein niedrigerer Druck ansteht als im
Kanal 11 mit der weiteren Folge, daß die in der Zeichnung
rechte Stirnseite des Zusatzkolbens 26 von einem höheren
Druck beaufschlagt wird, wie die auf der linken Seite,
so daß der Ventilkörper 19 in die Offenstellung gebracht
wird, so daß der Verbraucher 9 nicht nur über den Kanal 4,
den Kanal 27 und den Kanal 7, sondern zusätzlich aus dem
Behälter durch den Kanal 5, das Kanalteil 15 und die
Bohrung 17 ansaugen kann.
In der Zeichnung ist als Verbraucher 9 das Symbol eines
Hydromotors dargestellt. Der Verbraucher 9 kann aber ein
Zylinder-Kolben-Aggregat sein.
Die Pumpe 40 kann jede beliebige übliche Pumpe, beispiels
weise eine Konstantpumpe oder eine einstellbare Pumpe
sein. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungs
beispiel ist die Pumpe 40 eine einstellbare Pumpe, deren
Stellglied 42 mit der Kolbenstange 43 eines Stellkolbens 44
verbunden ist, der in einem Stellzylinder 45 verschiebbar
ist, dessen Druckbeaufschlagung durch ein Ventil 46 ge
steuert wird, dessen einer Druckraum durch eine Leitung 47
vom Druck in der Förderleitung 41 der Pumpe 40 beaufschlagt
wird, wo hingegen der auf der entgegengesetzten, feder
seitigen Seite liegende Steuerdruckraum von dem Druck
in einer Leitung 48 beaufschlagt wird, die jeweils mit
derjenigen der Leitungen 8 oder 10 verbunden ist, durch
die das Druckmittel von der Pumpe 40 zum Verbraucher 9
hin fließt.
Claims (2)
1. Hydrostatisches Antriebssystem mit einer Druckmittel
quelle, einem Verbraucher mit zwei Anschlüssen, von
denen im Betriebszustand jeweils einer Zulaufanschluß
und einer Ablaufanschluß ist, und mit einem willkürlich
betätigbaren Wegeventil, durch das jeweils einer der
Anschlüsse des Verbrauchers mit der Druckmittelquelle
und der jeweils andere Anschluß mit einem Behälter
verbindbar ist, wobei ein zusätzlicher an den Behälter
angeschlossene Verbindungskanal, in dem ein Auf/Zu-Zusatz
ventil angeordnet ist, vorgesehen ist, dadurch gekenn
zeichnet, daß das einem der Anschlüsse (7, 8 bzw. 10, 11)
des Verbrauchers (9) zugeordnete Zusatzventil (20,
22 bzw. 18, 19) durch einen vom Druck an dem jeweils
anderen Anschluß (10, 11 bzw. 8, 7) des Verbrauchers (9)
beaufschlagten Zusatzkolben (26) in die Offenstellung steuer
bar ist.
2. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 1 mit
zwei jeweils einem Anschluß (7, 8 bzw. 10, 11) zugeord
neten Zusatzventilen (18, 19 bzw. 20, 22), dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden Zusatzventile (18, 19 bzw. 20, 22)
in oder an einem Block (1), durch den die Verbraucher
anschlußkanäle (7 und 11) hindurchgeführt sind, ange
ordnet sind, wobei koaxial zu den Betätigungsorganen
der Zusatzventile (18, 19 bzw. 20, 22) eine den
Block (1) zwischen den Kanälen (7 und 11) durchdringende
Bohrung angeordnet ist, in der ein Zusatzkolben (26),
der auf beiden Seiten vom Druck in dem jeweils zugeord
neten der Anschlußkanäle (7, 11) beaufschlagt ist und
andererseits mit dem Betätigungsorgan des Zusatzven
tiles (18, 19 bzw. 22, 20) in Wirkverbindung bringbar
ist, dichtend verschiebbar ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19863640640 DE3640640C2 (de) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | Hydrostatisches Antriebssystem mit einem Verbraucher mit zwei Anschlüssen |
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DE19863640640 DE3640640C2 (de) | 1986-11-28 | 1986-11-28 | Hydrostatisches Antriebssystem mit einem Verbraucher mit zwei Anschlüssen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3640640A1 true DE3640640A1 (de) | 1988-06-09 |
DE3640640C2 DE3640640C2 (de) | 1999-07-22 |
Family
ID=6314972
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Legal Events
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