EP0694700A1 - Mobile hydraulic system - Google Patents

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Publication number
EP0694700A1
EP0694700A1 EP95111762A EP95111762A EP0694700A1 EP 0694700 A1 EP0694700 A1 EP 0694700A1 EP 95111762 A EP95111762 A EP 95111762A EP 95111762 A EP95111762 A EP 95111762A EP 0694700 A1 EP0694700 A1 EP 0694700A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
hydraulic
hydraulic system
mobile
motor
accumulator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP95111762A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Heinz Schwaiger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HUGO JUNKERS WERKE GmbH
Original Assignee
HUGO JUNKERS WERKE GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by HUGO JUNKERS WERKE GmbH filed Critical HUGO JUNKERS WERKE GmbH
Publication of EP0694700A1 publication Critical patent/EP0694700A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00—Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02—Installations or systems with accumulators

Definitions

  • the invention relates to a mobile hydraulic system with tools such as crimping and clamping tools or rescue tools such as cutting tools.
  • Hydraulic pumps driven by internal combustion engines are also used, but because of the necessary fuels and / or lubricants they are often difficult to handle. These hydraulic systems, for example, cannot be operated or can only be operated with difficulty in an inclined or overhead position and cause unwanted noise and pollutant emissions.
  • the invention has for its object to provide a mobile hydraulic system that is easy and simple to use.
  • a hydraulic system is created, the pump, motor, battery and hydraulic accumulator of which together form a compact, portable hydraulic unit. Since the implement is separate from this hydraulic unit, the entire system consisting of two portable parts can be easily transported. Furthermore, the implement can be used simply because when working, not the entire system but only the implement must be kept in the working position while the hydraulic unit can be switched off. There is also the advantage that the implement can also be connected to other hydraulic supplies. In this case, the hydraulic unit according to the invention is only to be considered as a supplement to ensure particularly high mobility.
  • the hydraulic system can either be designed as a single-hose device or as a two-hose device.
  • a single-hose device only a hydraulic connecting line between the hydraulic unit and the working device is provided, which forms both the flow and the return for the hydraulic fluid.
  • the two-hose device has separate hydraulic connecting lines for flow and return.
  • the hydraulic accumulator can be designed both as an open tank and as a (low) pressure accumulator.
  • a feather or gas-loaded piston or diaphragm accumulators allow you to work in a completely independent position, since the batteries used are also insensitive to the position.
  • the hydraulic system has an indication of the state of charge of the battery, so that before and during use of the system, a statement can be made about how long the system can still be used.
  • a further advantage is provided by a switching device with which the engine can be switched off during work breaks in order to protect the battery.
  • This switch is particularly advantageously provided on the implement, so that it can be operated directly from there.
  • a control device can also be provided, with which the engine can be regulated to a lower speed during work breaks.
  • the hydraulic unit A has a housing in which a hydraulic pump 1, a motor 3, two batteries 2 and a hydraulic accumulator 10 are accommodated.
  • the hydraulic unit A is compact and portable. In the embodiment shown, the hydraulic unit A is cuboid.
  • the two batteries 2 are arranged next to one another and the hydraulic accumulator 10 is located on the side next to the batteries 2.
  • the housing of the hydraulic unit A is made of stable metal, for example manufactured and has on its underside at all corners support feet on which the hydraulic unit A can be placed in mobile use.
  • the housing can also be made Plastic with sufficient strength or other suitable materials.
  • the housing of the hydraulic unit A is completely closed to protect the parts it contains from damage in mobile use.
  • the housing has a recess which is shown with a dash-dotted line in order to enable a hydraulic connecting line 4 to be connected to the hydraulic pump 1.
  • the hydraulic connecting line 4 leads to a work tool, not shown, in order to supply it with pressurized hydraulic fluid.
  • the hydraulic connecting line 4 can either be connected directly to connections provided in the hydraulic pump 1. Alternatively, a short connecting hose can be integrated into the hydraulic unit A, to which the connecting line 4 is connected.
  • a hydraulic connecting line 4 or two hydraulic connecting lines are provided as supply and return lines 4a and 4b to and from the implement 5.
  • the hydraulic unit A can also be designed in the form of an ergonomic back support frame with back belts.
  • the batteries 2 can also be arranged one above the other. While the pump unit is shown lying in FIG. 1, the motor 3 and the hydraulic pump 1 can also be installed standing. In the event that the batteries 2 are installed below, the top-heavyness of the hydraulic unit A is reduced and thus the stability is improved.
  • the two batteries 2 are preferably lead-fleece batteries with 17 and 28 Ah. Both batteries can either be connected in parallel to the increase in capacity or in series to increase the voltage via electrical lines.
  • the number of batteries 2 can be changed as desired. With low performance requirements For example, only one battery 2 can be provided, while the number of batteries is selected according to the requirements for high power requirements.
  • NiCd batteries or NiHi batteries can also be used instead of or in addition to the lead-fleece batteries. All position insensitive batteries are advantageous.
  • the hydraulic accumulator 10 arranged above the hydraulic pump 1 feeds the hydraulic pump 1 via a connecting line and has on its upper side a closable refill nozzle which is accessible from outside the housing.
  • the hydraulic accumulator 10 can be an open tank, in which case the hydraulic pump 1 must be self-priming. An open tank is preferable if many different work tools 5 are connected because this always ensures sufficient filling with hydraulic fluid if the work tools 5 absorb very different amounts of hydraulic fluid.
  • the hydraulic accumulator 10 can be designed as a low-pressure accumulator, that is to say as a closed system, for example as a piston accumulator or also as a spring- or gas-buffered membrane pressure accumulator.
  • the pressure accumulator enables operation of the hydraulic unit A regardless of the position, since no hydraulic fluid can leak.
  • the closed system prevents the open tank from corroding.
  • the oil in the closed low-pressure accumulator does not age as quickly as in an open tank.
  • a fill level indicator 15 of the hydraulic accumulator 10 can be seen in FIG. 3, which can be seen from the outside through a recess in a side wall of the housing of the pump unit A. As a result, the filling of the hydraulic accumulator 10 can be checked at any time.
  • the fill level indicator 15 can, for example, be provided with a scale on which it can be seen from which fill quantity the hydraulic accumulator 10 must be refilled via its refill nozzle.
  • a display 13 about the state of charge of the battery 2 is attached, which emits signals via an optical display.
  • the optical display consists of a total of three different colored diodes.
  • Another (red) diode is used as a display for a protective circuit 14, which will be explained in more detail.
  • a button of the display 13 which does not project upward above the top of the housing is provided.
  • the technical function charge state control display 13 is called up via the button and read off using the different colored diodes.
  • the operation of the charge status control display 13 is as follows. At rest, d. H. if the motor 3 is not running, the battery voltage can be monitored by pressing the button. When this button is pressed, the battery voltage is compared with reference voltages of an integrated IC using a test resistor (I-10 characteristic). Depending on the value of this voltage or the quality of the state of charge of the batteries 2, a green, yellow or red diode of the optical display is activated. When the charged battery voltage is within the nominal voltage range, the green diode lights up. If the charged battery voltage drops below 95%, the yellow diode is activated. If the charged battery voltage drops further, the red diode lights up. From this it can be seen that the battery must be recharged.
  • I-10 characteristic test resistor
  • a test of the overall condition of the batteries 2 under high load can be carried out by an external test device which can be connected to an electrical connection, not shown.
  • a test device consists of a resistor, which requires a current of a certain strength, and a control or evaluation electronics.
  • the switching of this current is carried out by a contactor of the protective circuit 14.
  • the contactor is controlled with a button in the test device and automatically held for approx. 30 seconds. During this time the voltage drop is measured and the final value is displayed.
  • the load resistance is essential, the time measurement and the final voltage value. If necessary, graphic outputs or test protocol outputs can be provided.
  • a protective circuit 14 is provided between the batteries 2 and the motor 3, the function of which is to be explained.
  • the protective circuit is intended to prevent damage to the batteries 2 and the motor 3 due to undervoltage.
  • permanent voltage monitoring is automatically initiated. After reaching a freely selectable threshold voltage, an acoustic continuous signal is emitted after a delay of approx. 3 seconds. After reaching a further freely selectable threshold voltage value, the existing contactor is again activated by the undervoltage protection after approx. 3 seconds, provided this low voltage level is still present, and the batteries 2 are separated from the motor 3. This separation remains in latching even after the motor 3 has been switched off and requires a separate reset.
  • the reset is provided both by a button and automatically by the undervoltage protection when the batteries 2 are recharged.
  • the protective circuit 14 In addition to exclusively battery operation, battery operation with ongoing buffering via a charger is also provided.
  • the protective circuit 14 also provides protection against electrical damage to the motor 3 and the batteries 2.
  • an on and off switch attached to the top of the housing of the pump unit is shown as the main switch for switching the hydraulic system on and off.
  • the motor 3 is connected between the pulse and negative poles of the batteries 2.
  • the main switch is located in the line that connects the positive pole to motor 3.
  • the implement 5 is connected to the hydraulic unit A with a simple hydraulic connection line 4 and additionally with an electrical connection line 8 in the single-hose version.
  • the electrical connecting line 8 serving as the control line is preferably routed together with the hydraulic connecting line 4.
  • the control line 8 has a switch 6 on the implement 5. When this switch 6 is actuated, the motor 3 is switched on and off.
  • the motor 3 is connected via a shaft to the hydraulic pump 1, which delivers hydraulic fluid from the hydraulic accumulator 10 and pressurizes the hydraulic connecting line 4.
  • the hydraulic connecting line 4 passes on the hydraulic pressure to the working device 5 connected to it.
  • an overload line returning to the hydraulic accumulator 10 branches off in the feed direction after the check valve RV and in the conveying direction upstream of the hydraulic connecting line 4, with an overload valve ÜV, which protects the hydraulic connecting line 4 and the implement 5 from excess pressure.
  • a relief valve 9 is opened at the same time, which is located in a relief line, which is in the direction of the conveyor after the check valve RV and the overload line containing the overload valve ÜV but before hydraulic connecting line 4 is arranged.
  • the expansion line like the overpressure line, leads back into the hydraulic accumulator 10.
  • the hydraulic connecting line 4 can be relieved of pressure in the hydraulic accumulator 10 when the engine 3 is switched off, so that no hydraulic pressure is applied to the implement 5.
  • the implement 5 or the hydraulic connecting line 4 can be safely disconnected.
  • the expansion valve 9 has an actuating magnet which is also de-energized when the power supply is interrupted by the switch 6 on the implement. As a result, a compression spring provided on the expansion valve 9 can open the expansion valve 9.
  • the engine 1 can be switched off during work breaks, it being particularly advantageous that the switch 6 is located directly on the implement 5.
  • the switch 6 can be designed, for example, as an actuating head which immediately cuts off the power supply when the switch is released. This can also prevent the switch 6 from being inadvertently locked in the switched-on position when the implement 5 is being connected, and the motor 1 from starting immediately.
  • a continuous control for example in the form of a potentiometer, can also be provided, which is built into the implement 5.
  • a servo or proportional valve in the hydraulic unit A instead of or in addition to the expansion valve 9, which is controlled by means of the potentiometer.
  • the forward and return flow in the hydraulic line 4 can be set continuously.
  • a fine control valve with continuous cross-section adjustment can be provided on the implement.
  • FIGS. 6 to 8 A two-hose device according to a second exemplary embodiment will now be described with reference to FIGS. 6 to 8, in which the hydraulic connecting line 4 to the working device 5 has a hydraulic supply line 4a and a hydraulic return line 4b.
  • FIG. 6 shows a schematic electrical circuit diagram of the second exemplary embodiment.
  • the motor 3 is connected between the pulse and negative poles of the batteries 2.
  • a main switch is provided in the line that connects the positive pole to the motor 3, as in the first exemplary embodiment.
  • a voltage regulator 12 which is known per se, is used to lower the nominal voltage to an open circuit voltage.
  • the voltage regulator 12 is equipped on its power side with a field effect transistor (FET) or a sense FET and works with pulse width modulation.
  • FET field effect transistor
  • the output of the controller is DC constant voltage but with interruptions, i. H. with a reduced duty cycle (pulse width). Since the frequency of the interruptions is relatively high, the interrupted direct current with constant voltage is perceived by the motor 3 as a reduction in the voltage, so that the speed can be regulated.
  • the voltage regulator can just as easily be used to continuously regulate the speed depending on the load.
  • a second current path II for load operation is provided in FIG. 7, in which the motor 3 is connected directly via an electrical switch 16 the negative poles of the batteries 2 is connected.
  • the electrical switch 16 is coupled to a pressure sensor 11 arranged in the hydraulic feed line 4a, which actuates the switch 16 mechanically when a predetermined pressure is exceeded and sets it to the current path I.
  • a hydraulic multi-way valve 7 is interposed between the hydraulic supply and return lines 4a and 4b on one side and the working device 5 on the other side.
  • the multi-way valve 7 In its rest position, which is shown in FIG. 7, the multi-way valve 7 connects the hydraulic feed line 4a directly to the hydraulic return line 4b, so that hydraulic fluid 1 conveyed by the hydraulic pump 1 can flow back unhindered into the hydraulic accumulator 10.
  • the hydraulic feed line 4a is connected to a hydraulic feed line of the working device 5 and the hydraulic return line 4b to a hydraulic return line of the working device 5, so that a working piston of the working device 5 moves forward.
  • the hydraulic feed line 4a can be connected to the hydraulic return line of the working device 5 and the hydraulic return line 4b can be connected to the hydraulic feed line of the working device 5, so that the working piston of the working device 5 moves to the rear.
  • the hydraulic reusable valve 7 shown in FIG. 8 not only is the hydraulic feed line 4a directly connected to the hydraulic return line 4b in the rest position, but also the hydraulic supply and return lines of the working device 5 to one another and to the hydraulic supply and return lines 4a and 4b.
  • the motor 3 When the motor 3 is switched on by means of the main switch, the motor 3 is ramped up to the nominal speed via the current path I of the switch 16. After a time-delayed orientation of the voltage regulator 12 via the applied pressure conditions, either the nominal speed is maintained if predetermined pressure conditions prevail (for example during operation of a working device 5), or the control switches to wait mode, provided the pressure conditions remain below a predetermined value.
  • the Switch 16 connected via the pressure sensor 11 in the current path II.
  • the waiting mode is established, for example, when the hydraulic multi-way valve 7 remains in its rest position or when the working device 5 does not require a lot of power.
  • this has the advantage that, in the idling state, a discharge current with low current is used.
  • Parasitic resistances such as battery internal resistance, resistance of the cables, resistance of the contact junctions are significantly lower than in the case of other discharge characteristics, so that the advantage of the circuit of the second exemplary embodiment is far greater than the mere ratio of the power consumption between the rated speed and the idling speed.
  • the controls of the first and second exemplary embodiments can be combined with one another in any manner.
  • the control of the first exemplary embodiment with its modifications can also be used in the second exemplary embodiment with only slight adaptation.
  • overload and / or check valves can be provided in the second embodiment as well as in the first embodiment.
  • a mobile hydraulic system with a hydraulic pump (1) which can be driven by a motor (3) connected to a battery (2) and is fed from a hydraulic accumulator (10), the hydraulic pump (1), the battery (2) , The motor (3) and the hydraulic accumulator (10) form a compact, portable hydraulic unit (A), to which an interchangeable working device separated from the hydraulic unit (A) can be connected via a hydraulic connecting line (4) of the hydraulic pump (1).

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Abstract

The hydraulic system has a hydraulic pump (1) driven by a battery-operated electric motor (3) and supplied from a hydraulic reservoir (10). The battery (2), the drive motor, the pump and the hydraulic reservoir are all contained in a compact portable module (A), with the pump coupled via a hydraulic line (4) to an interchangeable hydraulic tool. Pref. the remaining battery charge is indicated by a display (13) incorporated in the outside of the portable module, with a protection circuit (14) for electrical protection of the electric motor. An electric switch, associated with the hydraulic tool for switching the electric motor, is pref. coupled to module via an electrical line incorporated in the hydraulic line. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein mobiles Hydrauliksystem mit Arbeitsgeräten wie beispielsweise Quetsch- und Klemmwerkzeuge oder Rettungsgeräte wie Schneidwerkzeuge.The invention relates to a mobile hydraulic system with tools such as crimping and clamping tools or rescue tools such as cutting tools.

Aus dem Stand der Technik sind bereits mobile Hydrauliksysteme bekannt, die den Einsatz eines Quetschwerkzeugs an der Baustelle oder eines Hydraulikschneidwerkzeugs am Unfallort ermöglichen.Mobile hydraulic systems are already known from the prior art, which enable the use of a crimping tool at the construction site or a hydraulic cutting tool at the scene of the accident.

Es existieren netzabhängige Hydrauliksysteme mit einem über einen Stecker an ein Stromnetz anschließbaren Elektromotor, der eine Hydraulikpumpe antreibt, die aus einem Hydraulikspeicher gespeist wird. Die Mobilität dieser Systeme ist jedoch wegen der notwendigen externen Stromversorgung sehr eingeschränkt und daher beispielsweise für Rettungsgeräte nur bedingt geeignet. Zudem sind die Pumpenaggregate der netzabhängigen Hydrauliksysteme in der Regel dauernd laufende Pumpen, die in den Arbeitspausen mittels Überdruckventilen abgeregelt werden, d. h. daß die Antriebsleistung in Wärmeenergie umgesetzt wird. Diese Pumpen verbrauchen daher sehr viel Strom.There are network-dependent hydraulic systems with an electric motor which can be connected to a power supply via a plug and which drives a hydraulic pump which is fed from a hydraulic accumulator. However, the mobility of these systems is very limited due to the necessary external power supply and is therefore only of limited use, for example for rescue equipment. In addition, the pump units of the network-dependent hydraulic systems are generally continuously running pumps that are regulated in the work breaks by means of pressure relief valves. H. that the drive power is converted into thermal energy. These pumps therefore consume a lot of electricity.

Ferner kommen verbrennungsmotorisch angetriebene Hydraulikpumpen zum Einsatz, die jedoch aufgrund der notwendigen Brenn- und/oder Schmierstoffe in ihrer Handhabung oft umständlich sind. Diese Hydrauliksysteme können beispielsweise nicht oder nur schwer in Schräg- bzw. ÜberKopflage betrieben werden und verursachen ungewünschte Lärm- und Schadstoffemissionen.Hydraulic pumps driven by internal combustion engines are also used, but because of the necessary fuels and / or lubricants they are often difficult to handle. These hydraulic systems, for example, cannot be operated or can only be operated with difficulty in an inclined or overhead position and cause unwanted noise and pollutant emissions.

Daneben gibt es batteriebetriebene Hydrauliksysteme, bei denen der Elektromotor zum Antrieb der Hydraulikpumpe an eine Batterie angeschlossen ist. Die Batterie, die Hydraulikpumpe und das Arbeitsgerät bilden drei voneinander getrennte Einheiten, so daß die Handhabung dieses Hydrauliksystems zum Teil umständlich ist.There are also battery-operated hydraulic systems in which the electric motor for driving the hydraulic pump is connected to a battery. The battery, the hydraulic pump and the implement form three separate units Units, so that the handling of this hydraulic system is sometimes cumbersome.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein mobiles Hydrauliksystem zu schaffen, das leicht und einfach handzuhaben ist.The invention has for its object to provide a mobile hydraulic system that is easy and simple to use.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.Advantageous further developments are defined in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist ein Hydrauliksystem geschaffen, dessen Pumpe, Motor, Batterie und Hydraulikspeicher gemeinsam ein kompaktes, portables Hydraulikaggregat bilden. Da das Arbeitsgerät von diesem Hydraulikaggregat getrennt ist, kann das gesamte System bestehend aus zwei tragbaren Teilen einfach transportiert werden. Ferner kann das Arbeitsgerät einfach eingesetzt werden, weil beim Arbeiten nicht das gesamte System sondern nur das Arbeitsgerät in Arbeitslage gehalten werden muß, während das Hydraulikaggregat abgestellt werden kann. Zudem bietet sich der Vorteil, daß das Arbeitsgerät auch an andere Hydraulikversorgungen angeschlossen werden kann. In diesem Fall ist das erfindungsgemäße Hydraulikaggregat nur als Ergänzung zu betrachten, um eine besonders hohe Mobilität zu gewährleisten.According to the invention, a hydraulic system is created, the pump, motor, battery and hydraulic accumulator of which together form a compact, portable hydraulic unit. Since the implement is separate from this hydraulic unit, the entire system consisting of two portable parts can be easily transported. Furthermore, the implement can be used simply because when working, not the entire system but only the implement must be kept in the working position while the hydraulic unit can be switched off. There is also the advantage that the implement can also be connected to other hydraulic supplies. In this case, the hydraulic unit according to the invention is only to be considered as a supplement to ensure particularly high mobility.

Das Hydrauliksystem kann entweder als Einschlauchgerät oder als Zweischlauchgerät ausgeführt sein. Beim Einschlauchgerät ist lediglich eine hydraulische Verbindungsleitung zwischen dem Hydraulikaggregat und dem Arbeitsgerät vorgesehen, die sowohl den Vor- als auch den Rücklauf für das Hydraulikfluid bildet. Das Zweischlauchgerät weist voneinander getrennte hydraulische Verbindungsleitungen für Vor- und Rücklauf auf.The hydraulic system can either be designed as a single-hose device or as a two-hose device. In the case of the single-hose device, only a hydraulic connecting line between the hydraulic unit and the working device is provided, which forms both the flow and the return for the hydraulic fluid. The two-hose device has separate hydraulic connecting lines for flow and return.

Der Hydraulikspeicher kann sowohl als offener Tank als auch als (Nieder-)Druckspeicher ausgeführt sein. Ein feder- oder gasbelasteter Kolben- oder Membranspeicher erlaubt ein Arbeiten in völliger Lageunabhängigkeit, da auch die verwendeten Batterien lageunempfindlich sind.The hydraulic accumulator can be designed both as an open tank and as a (low) pressure accumulator. A feather or gas-loaded piston or diaphragm accumulators allow you to work in a completely independent position, since the batteries used are also insensitive to the position.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Hydrauliksystem eine Anzeige über den Ladezustand der Batterie auf, so daß vor und während dem Einsatz des Systems eine Aussage darüber getroffen werden kann, wie lange das System noch eingesetzt werden kann.According to an advantageous development, the hydraulic system has an indication of the state of charge of the battery, so that before and during use of the system, a statement can be made about how long the system can still be used.

Einen weiteren Vorteil bietet eine Schalteinrichtung, mit der in Arbeitspausen der Motor ausgeschaltet werden kann, um die Batterie zu schonen. Besonders vorteilhaft ist dieser Schalter am Arbeitsgerät vorgesehen, so daß er von dort direkt bedient werden kann.A further advantage is provided by a switching device with which the engine can be switched off during work breaks in order to protect the battery. This switch is particularly advantageously provided on the implement, so that it can be operated directly from there.

Alternativ zur Schalteinrichtung kann ebenso eine Regeleinrichtung vorgesehen sein, mit der Motor in Arbeitspausen auf eine niedrigere Drehzahl geregelt werden kann.As an alternative to the switching device, a control device can also be provided, with which the engine can be regulated to a lower speed during work breaks.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Hydrauliksystems ist nicht nur reiner Batteriebetrieb, sondern ebenso Betrieb mit Pufferung aus einem Ladegerät möglich. Im quasistätionären Einsatz in einer Werkstatt kann damit die dauernde Betriebsbereitschaft gewährleistet werden.In an advantageous embodiment of the hydraulic system, not only pure battery operation, but also operation with buffering from a charger is possible. In quasi-stationary use in a workshop, the permanent operational readiness can be guaranteed.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.The invention is explained in more detail below on the basis of preferred exemplary embodiments with reference to the drawings.

Es zeigen

  • Fig. 1 eine Vorderansicht eines Hydraulikaggregats des mobilen Hydrauliksystems,
  • Fig. 2 eine Draufsicht auf das Hydraulikaggregat aus Fig. 1,
  • Fig. 3 eine Seitenansicht des Hydraulikaggregats aus Fig. 1,
  • Fig. 4 ein schematisches elektrisches Schaltbild des Hydrauliksystems gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
  • Fig. 5 ein schematisches, kombiniertes elektrisches und hydraulisches Schaltbild des Hydrauliksystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel,
  • Fig. 6 ein schematisches elektrisches Schaltbild des Hydrauliksystems gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
  • Fig. 7 ein schematisches, kombiniertes elektrisches und hydraulisches Schaltbild des Hydrauliksystems gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel und
  • Fig. 8 eine schematische Detaildarstellung eines alternativen hydraulischen Mehrwegeventils, das bei dem Hydrauliksystem aus Fig. 7 eingesetzt werden kann.
Show it
  • 1 is a front view of a hydraulic unit of the mobile hydraulic system,
  • 2 is a plan view of the hydraulic unit from FIG. 1,
  • 3 shows a side view of the hydraulic unit from FIG. 1,
  • 4 shows a schematic electrical circuit diagram of the hydraulic system according to a first exemplary embodiment,
  • 5 shows a schematic, combined electrical and hydraulic circuit diagram of the hydraulic system according to the first exemplary embodiment,
  • 6 shows a schematic electrical circuit diagram of the hydraulic system according to a second exemplary embodiment,
  • Fig. 7 is a schematic, combined electrical and hydraulic circuit diagram of the hydraulic system according to the second embodiment and
  • FIG. 8 shows a schematic detailed illustration of an alternative hydraulic multi-way valve which can be used in the hydraulic system from FIG. 7.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 wird zunächst der allgemeine Aufbau eines Hydraulikaggregats A des mobilen Hydrauliksystems beschrieben.The general structure of a hydraulic unit A of the mobile hydraulic system will first be described with reference to FIGS. 1 to 3.

Gemäß Fig. 1 weist das Hydraulikaggregat A ein Gehäuse auf, in dem eine Hydraulikpumpe 1, ein Motor 3, zwei Batterien 2 und ein Hydraulikspeicher 10 untergebracht sind. Das Hydraulikaggregat A ist kompakt und portabel ausgebildet. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Hydraulikaggregat A quaderförmig gestaltet. Die zwei Batterien 2 sind nebeneinander angeordnet und seitlich neben den Batterien 2 befindet sich der Hydraulikspeicher 10. Unterhalb der Batterien 2 und dem Hydraulikspeicher 10 liegt ein Pumpenaggregat bestehend aus dem Motor 3 und der Hydraulikpumpe 1. Das Gehäuse des Hydraulikaggregates A ist beispielsweise aus stabilem Metall gefertigt und weist an seiner Unterseite an allen Ecken Stützfüße auf, auf die das Hydraulikaggregat A im mobilen Einsatz gestellt werden kann. Ebenso kann das Gehäuse aus Kunststoff mit hinreichender Festigkeit oder anderen geeigneten Materialien gefertigt sein.1, the hydraulic unit A has a housing in which a hydraulic pump 1, a motor 3, two batteries 2 and a hydraulic accumulator 10 are accommodated. The hydraulic unit A is compact and portable. In the embodiment shown, the hydraulic unit A is cuboid. The two batteries 2 are arranged next to one another and the hydraulic accumulator 10 is located on the side next to the batteries 2. Below the batteries 2 and the hydraulic accumulator 10 there is a pump unit consisting of the motor 3 and the hydraulic pump 1. The housing of the hydraulic unit A is made of stable metal, for example manufactured and has on its underside at all corners support feet on which the hydraulic unit A can be placed in mobile use. The housing can also be made Plastic with sufficient strength or other suitable materials.

Das Gehäuse des Hydraulikaggregates A ist rundherum geschlossen, um die darin enthaltenen Teile vor Beschädigungen im mobilen Einsatz zu schützen. Wie am Besten in Fig. 3 zu erkennen ist, weist das Gehäuse eine Ausnehmung auf, die mit einer strichpunktierten Linie dargestellt ist, um einer hydraulischen Verbindungsleitung 4 einen Anschluß an die Hydraulikpumpe 1 zu ermöglichen. Die hydraulische Verbindungsleitung 4 führt zu einer nicht gezeigten Arbeitsgerätschaft, um diese mit unter Druck stehendem Hydraulikfluid zu versorgen. Die hydraulische Verbindungsleitung 4 kann entweder direkt an in der Hydraulikpumpe 1 vorgesehene Anschlüsse angeschlossen sein. Alternativ dazu kann in das Hydraulikaggregat A ein kurzer Anschlußschlauch integriert sein, an den die Verbindungsleitung 4 angeschlossen wird. Wie weiter unten noch genauer ausgeführt wird, sind je nach Ausführungsbeispiel entweder eine hydraulische Verbindungsleitung 4 oder zwei hydraulische Verbindungsleitungen als Zu- und Rückleitung 4a und 4b zum und vom Arbeitsgerät 5 vorgesehen.The housing of the hydraulic unit A is completely closed to protect the parts it contains from damage in mobile use. As can best be seen in FIG. 3, the housing has a recess which is shown with a dash-dotted line in order to enable a hydraulic connecting line 4 to be connected to the hydraulic pump 1. The hydraulic connecting line 4 leads to a work tool, not shown, in order to supply it with pressurized hydraulic fluid. The hydraulic connecting line 4 can either be connected directly to connections provided in the hydraulic pump 1. Alternatively, a short connecting hose can be integrated into the hydraulic unit A, to which the connecting line 4 is connected. As will be explained in more detail below, depending on the exemplary embodiment, either a hydraulic connecting line 4 or two hydraulic connecting lines are provided as supply and return lines 4a and 4b to and from the implement 5.

Anstelle des in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Aufbaus des Gehäuses kann das Hydraulikaggregat A ebenso in der Form eines ergonomischen Rückentragegestells mit Rückengurten ausgebildet sein. Die Batterien 2 können auch übereinander angeordnet sein. Während in Fig. 1 das Pumpenaggregat liegend dargestellt ist, kann der Motor 3 und die Hydraulikpumpe 1 ebenso stehend eingebaut sein. Für den Fall, daß die Batterien 2 unten eingebaut sind, wird die Kopflastigkeit des Hydraulikaggregats A verringert und somit die Standfestigkeit verbessert.Instead of the construction of the housing shown in FIGS. 1 to 3, the hydraulic unit A can also be designed in the form of an ergonomic back support frame with back belts. The batteries 2 can also be arranged one above the other. While the pump unit is shown lying in FIG. 1, the motor 3 and the hydraulic pump 1 can also be installed standing. In the event that the batteries 2 are installed below, the top-heavyness of the hydraulic unit A is reduced and thus the stability is improved.

Die beiden Batterien 2 sind vorzugsweise Bleivliesbatterien mit 17 und 28 Ah. Beide Batterien können über elektrische Leitungen entweder parallel zur Kapazitätserhöhung oder seriell zur Spannungserhöhung geschaltet sein. Die Anzahl der Batterien 2 ist beliebig veränderbar. Bei geringen Leistungsanforderungen kann beispielsweise nur eine Batterie 2 vorgesehen sein, während für hohe Leistungsanforderungen die Anzahl der Batterien entsprechend den Anforderungen gewählt wird. Ferner können anstelle oder zusätzlich zu den Bleivliesbatterien auch NiCd-Batterien oder NiHi-Batterien Verwendung finden. Vorteilhaft sind alle lageunempfindlichen Batterien.The two batteries 2 are preferably lead-fleece batteries with 17 and 28 Ah. Both batteries can either be connected in parallel to the increase in capacity or in series to increase the voltage via electrical lines. The number of batteries 2 can be changed as desired. With low performance requirements For example, only one battery 2 can be provided, while the number of batteries is selected according to the requirements for high power requirements. Furthermore, instead of or in addition to the lead-fleece batteries, NiCd batteries or NiHi batteries can also be used. All position insensitive batteries are advantageous.

Der oberhalb der Hydraulikpumpe 1 angeordnete Hydraulikspeicher 10 speist die Hydraulikpumpe 1 über eine Anschlußleitung und weist an seiner Oberseite einen verschließbaren, von außerhalb des Gehäuses zugänglichen Nachfüllstutzen auf. Der Hydraulikspeicher 10 kann ein offener Tank sein, wobei in diesem Fall die Hydraulikpumpe 1 selbstansaugend ausgeführt sein muß. Ein offener Tank ist dann vorzuziehen, wenn viele verschiedene Arbeitsgeräte 5 angeschlossen werden, weil damit immer eine ausreichende Füllung mit Hydraulikfluid gewährleistet ist, wenn die Arbeitsgeräte 5 sehr stark unterschiedliche Mengen an Hydraulikfluid aufnehmen. Ebenso kann der Hydraulikspeicher 10 als Niederdruckspeicher, also als geschlossenes System ausgebildet sein, beispielsweise als Kolbenspeicher oder auch als feder- oder gasgepufferter Membrandruckspeicher. Der Druckspeicher ermöglicht einen lageunabhängigen Betrieb des Hydraulikaggregates A, da kein Hydraulikfluid auslaufen kann. Zudem wird ein Korrodieren des offenen Tanks durch das geschlossene System verhindert. Ebenso altert das in dem geschlossenen Niederdruckspeicher befindliche Öl nicht so schnell wie in einem offenen Tank.The hydraulic accumulator 10 arranged above the hydraulic pump 1 feeds the hydraulic pump 1 via a connecting line and has on its upper side a closable refill nozzle which is accessible from outside the housing. The hydraulic accumulator 10 can be an open tank, in which case the hydraulic pump 1 must be self-priming. An open tank is preferable if many different work tools 5 are connected because this always ensures sufficient filling with hydraulic fluid if the work tools 5 absorb very different amounts of hydraulic fluid. Likewise, the hydraulic accumulator 10 can be designed as a low-pressure accumulator, that is to say as a closed system, for example as a piston accumulator or also as a spring- or gas-buffered membrane pressure accumulator. The pressure accumulator enables operation of the hydraulic unit A regardless of the position, since no hydraulic fluid can leak. In addition, the closed system prevents the open tank from corroding. Likewise, the oil in the closed low-pressure accumulator does not age as quickly as in an open tank.

In Fig. 3 ist eine Füllstandsanzeige 15 des Hydraulikspeichers 10 zu erkennen, die durch eine Aussparung in einer Seitenwand des Gehäuses des Pumpenaggregates A von außen zu erkennen ist. Dadurch kann jederzeit die Füllung des Hydraulikspeichers 10 kontrolliert werden. Die Füllstandsanzeige 15 kann beispielsweise mit einer Skala versehen sein, an der abzulesen ist, ab welcher Füllmenge der Hydraulikspeicher 10 über seinen Nachfüllstutzen nachgefüllt werden muß.A fill level indicator 15 of the hydraulic accumulator 10 can be seen in FIG. 3, which can be seen from the outside through a recess in a side wall of the housing of the pump unit A. As a result, the filling of the hydraulic accumulator 10 can be checked at any time. The fill level indicator 15 can, for example, be provided with a scale on which it can be seen from which fill quantity the hydraulic accumulator 10 must be refilled via its refill nozzle.

Auf der Innenseite der oberen Abschlußwand des Gehäuses des Pumpenaggregats A ist eine Anzeige 13 über den Ladezustand der Batterie 2 befestigt, die Signale über eine optische Anzeige abgibt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel besteht die optische Anzeige aus insgesamt drei verschiedenfarbigen Dioden. Eine weitere (rote) Diode wird als Anzeige für eine Schutzschaltung 14 verwendet, die noch näher erläutert wird. Zusätzlich ist ein nach oben nicht über die Oberseite des Gehäuses ragender Taster der Anzeige 13 vorgesehen. Die technische Funktion Ladezustandskontrollanzeige 13 wird über den Taster abgerufen und anhand der verschiedenfarbigen Dioden abgelesen.On the inside of the upper end wall of the housing of the pump unit A, a display 13 about the state of charge of the battery 2 is attached, which emits signals via an optical display. In the exemplary embodiment shown, the optical display consists of a total of three different colored diodes. Another (red) diode is used as a display for a protective circuit 14, which will be explained in more detail. In addition, a button of the display 13 which does not project upward above the top of the housing is provided. The technical function charge state control display 13 is called up via the button and read off using the different colored diodes.

Die Funktionsweise der Ladezustandskontrollanzeige 13 ist wie folgt. Im Ruhezustand, d. h. wenn der Motor 3 nicht läuft, kann eine Überwachung der Batteriespannung vorgenommen werden, indem der Taster betätigt wird. Bei Betätigung dieses Tasters wird die Batteriespannung unter Verwendung eines Prüfwiderstandes (I-10 Kennlinie) mit Referenzspannungen eines eingebauten IC's verglichen. Je nach Wert dieser Spannung bzw. Güte des Ladezustandes der Batterien 2 wird eine grüne, gelbe oder rote Diode der optischen Anzeige angesteuert. Wenn die belastete Batteriespannung im Nennspannungsbereich liegt, leuchtet die grüne Diode. Sinkt die belastete Batteriespannung unter 95%, wird die gelbe Diode aktiviert. Bei weiterem Absinken der belasteten Batteriespannung leuchtet die rote Diode. Daraus kann erkannt werden, daß die Batterie nachgeladen werden muß.The operation of the charge status control display 13 is as follows. At rest, d. H. if the motor 3 is not running, the battery voltage can be monitored by pressing the button. When this button is pressed, the battery voltage is compared with reference voltages of an integrated IC using a test resistor (I-10 characteristic). Depending on the value of this voltage or the quality of the state of charge of the batteries 2, a green, yellow or red diode of the optical display is activated. When the charged battery voltage is within the nominal voltage range, the green diode lights up. If the charged battery voltage drops below 95%, the yellow diode is activated. If the charged battery voltage drops further, the red diode lights up. From this it can be seen that the battery must be recharged.

Ein Test des Gesamtzustandes der Batterien 2 unter hoher Last kann von einem externen Testgerät durchgeführt werden, das an einen nicht gezeigten elektrischen Anschluß angeschlossen werden kann. Im wesentlichen besteht ein derartiges Testgerät aus einem Widerstand, der einen Strom einer bestimmten Stärke fordert, und einer Steuer- bzw. Auswertelektronik. Die Schaltung dieses Stromes wird durch ein Schütz der Schutzschaltung 14 vorgenommen. Mit einem Taster im Testgerät wird das Schütz angesteuert und automatisch ca. 30 Sekunden gehalten. Während dieser Zeit wird der Spannungsabfall gemessen und der Endwert angezeigt. Wesentlich sind der Lastwiderstand, die Zeitmessung und der Spannungsendwert. Bei Bedarf können graphische Ausgaben oder Prüfprotokollausgaben vorgesehen sein.A test of the overall condition of the batteries 2 under high load can be carried out by an external test device which can be connected to an electrical connection, not shown. Essentially, such a test device consists of a resistor, which requires a current of a certain strength, and a control or evaluation electronics. The switching of this current is carried out by a contactor of the protective circuit 14. The contactor is controlled with a button in the test device and automatically held for approx. 30 seconds. During this time the voltage drop is measured and the final value is displayed. The load resistance is essential, the time measurement and the final voltage value. If necessary, graphic outputs or test protocol outputs can be provided.

Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, ist zwischen die Batterien 2 und den Motor 3 eine Schutzschaltung 14 vorgesehen, deren Funktion erläutert werden soll. Die Schutzschaltung soll eine Beschädigung der Batterien 2 und des Motor 3 durch Unterspannung verhindern. Durch Inbetriebnahme eines Verbrauchers wird automatisch eine permanente Spannungsüberwachung eingeleitet. Nach Erreichen einer frei zu wählenden Schwellspannung wird nach einer Verzögerung von ca. 3 Sekunden ein akustisches Dauersignal abgesetzt. Nach Erreichen eines ebenfalls frei zu wählenden, weiteren Schwellspannungswertes wird wiederum nach ca. 3 Sekunden, sofern dieser tiefe Spannungspegel noch ansteht, durch den Unterspannungsschutz der vorhandene Schütz angesteuert und die Batterien 2 vom Motor 3 getrennt. Diese Trennung bleibt auch nach dem Abschalten des Motors 3 in Selbsthaltung bestehen und erfordert eine getrennte Rücksetzung (Reset). Die Rücksetzung ist sowohl durch einen Taster wie auch automatisch durch den Unterspannungsschutz bei Wiederaufladung der Batterien 2 vorgesehen.As can be seen in Fig. 1, a protective circuit 14 is provided between the batteries 2 and the motor 3, the function of which is to be explained. The protective circuit is intended to prevent damage to the batteries 2 and the motor 3 due to undervoltage. When a consumer is commissioned, permanent voltage monitoring is automatically initiated. After reaching a freely selectable threshold voltage, an acoustic continuous signal is emitted after a delay of approx. 3 seconds. After reaching a further freely selectable threshold voltage value, the existing contactor is again activated by the undervoltage protection after approx. 3 seconds, provided this low voltage level is still present, and the batteries 2 are separated from the motor 3. This separation remains in latching even after the motor 3 has been switched off and requires a separate reset. The reset is provided both by a button and automatically by the undervoltage protection when the batteries 2 are recharged.

Neben einem ausschließlichen Batteriebetrieb ist ferner ein Batteriebetrieb mit laufender Pufferung über ein Ladegerät vorgesehen. In diesem Fall übernimmt die Schutzschaltung 14 ebenfalls den Schutz vor einer elektrischen Beschädigung des Motors 3 und der Batterien 2.In addition to exclusively battery operation, battery operation with ongoing buffering via a charger is also provided. In this case, the protective circuit 14 also provides protection against electrical damage to the motor 3 and the batteries 2.

In Fig. 1 ist ferner ein auf der Oberseite des Gehäuses des Pumpenaggregates angebrachter Ein- und Ausschalter als Hauptschalter zum An- und Abschalten des Hydrauliksystem gezeigt.In Fig. 1, an on and off switch attached to the top of the housing of the pump unit is shown as the main switch for switching the hydraulic system on and off.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 wird nun ein Einschlauchgerät gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem nur eine hydraulische Verbindungsleitung zwischen dem Hydraulikaggregat A und dem Arbeitsgerät 5 vorgesehen ist.With reference to FIGS. 4 and 5, a single-hose device according to a first exemplary embodiment will now be described, in which only one hydraulic connecting line is provided between the hydraulic unit A and the implement 5.

Der Motor 3 ist in diesem Fall, wie in Fig. 4 gezeigt, zwischen die Puls- und Minuspole der Batterien 2 geschaltet. In der Leitung, die den Pluspol mit dem Motor 3 verbindet, befindet sich der Hauptschalter.In this case, as shown in FIG. 4, the motor 3 is connected between the pulse and negative poles of the batteries 2. The main switch is located in the line that connects the positive pole to motor 3.

Gemäß Fig. 5 ist bei der Einschlauchausführung das Arbeitsgerät 5 mit einer einfachen hydraulischen Verbindungsleitung 4 und zusätzlich mit einer elektrischen Verbindungsleitung 8 mit dem Hydraulikaggregat A verbunden. Vorzugsweise ist die als Steuerleitung dienende elektrische Verbindungsleitung 8 zusammen mit der hydraulischen Verbindungsleitung 4 geführt. Die Steuerleitung 8 weist am Arbeitsgerät 5 einen Schalter 6 auf. Bei Betätigung dieses Schalters 6 wird der Motor 3 ein-und ausgeschaltet. Der Motor 3 ist über eine Welle mit der Hydraulikpumpe 1 verbunden, welche Hydraulikfluid aus dem Hydraulikspeicher 10 fördert und die hydraulische Verbindungsleitung 4 mit Druck beaufschlagt. Die hydraulische Verbindungsleitung 4 gibt den Hydraulikdruck an das daran angeschlossene Arbeitsgerät 5 weiter.5, the implement 5 is connected to the hydraulic unit A with a simple hydraulic connection line 4 and additionally with an electrical connection line 8 in the single-hose version. The electrical connecting line 8 serving as the control line is preferably routed together with the hydraulic connecting line 4. The control line 8 has a switch 6 on the implement 5. When this switch 6 is actuated, the motor 3 is switched on and off. The motor 3 is connected via a shaft to the hydraulic pump 1, which delivers hydraulic fluid from the hydraulic accumulator 10 and pressurizes the hydraulic connecting line 4. The hydraulic connecting line 4 passes on the hydraulic pressure to the working device 5 connected to it.

Nahe an der Hydraulikpumpe 1 befindet sich in Föderrichtung vor der hydraulischen Verbindungsleitung 4 ein Rückschlagventil RV, das die Hydraulikpumpe 1 vor Beschädigungen schützt. Außerdem zweigt in Föderrichtung nach dem Rückschlagventil RV und in Förderrichtung vor der hydraulischen Verbindungsleitung 4 eine in den Hydraulikspeicher 10 rückführende Überlastleitung mit einem Überlastventil ÜV ab, das die hydraulische Verbindungsleitung 4 und das Arbeitsgerät 5 vor Überdruck schützt.Close to the hydraulic pump 1 there is a check valve RV in front of the hydraulic connecting line 4, which protects the hydraulic pump 1 from damage. In addition, an overload line returning to the hydraulic accumulator 10 branches off in the feed direction after the check valve RV and in the conveying direction upstream of the hydraulic connecting line 4, with an overload valve ÜV, which protects the hydraulic connecting line 4 and the implement 5 from excess pressure.

Wenn mittels dem Schalter 6 die Stromzufuhr zum Motor 1 unterbrochen wird, wird gleichzeitig ein Entspannungsventil 9 geöffnet, das in einer Entspannungsleitung liegt, welche in Föderrichtung nach dem Rückschlagventil RV und der das Überlastventil ÜV enthaltenden Überlastleitung aber vor der hydraulischen Verbindungsleitung 4 angeordnet ist. Die Entspannungsleitung führt ebenso wie die Überdruckleitung zurück in den Hydraulikspeicher 10. Dadurch kann die hydraulische Verbindungsleitung 4 bei abgeschaltetem Motor 3 in den Hydraulikspeicher 10 entlastet werden, so daß kein Hydraulikdruck am Arbeitsgerät 5 anliegt. Das Arbeitsgerät 5 oder die hydraulische Verbindungsleitung 4 können gefahrlos abgetrennt werden. Das Entspannungsventil 9 weist einen Betätigungsmagneten auf, der beim Unterbrechen der Stromzufuhr durch den Schalter 6 am Arbeitsgerät ebenfalls stromlos wird. Dadurch kann eine am Entspannungsventil 9 vorgesehene Druckfeder das Entspannungsventil 9 öffnen.If the power supply to the motor 1 is interrupted by means of the switch 6, a relief valve 9 is opened at the same time, which is located in a relief line, which is in the direction of the conveyor after the check valve RV and the overload line containing the overload valve ÜV but before hydraulic connecting line 4 is arranged. The expansion line, like the overpressure line, leads back into the hydraulic accumulator 10. As a result, the hydraulic connecting line 4 can be relieved of pressure in the hydraulic accumulator 10 when the engine 3 is switched off, so that no hydraulic pressure is applied to the implement 5. The implement 5 or the hydraulic connecting line 4 can be safely disconnected. The expansion valve 9 has an actuating magnet which is also de-energized when the power supply is interrupted by the switch 6 on the implement. As a result, a compression spring provided on the expansion valve 9 can open the expansion valve 9.

Mithilfe des Schalters 6 kann in Arbeitspausen der Motor 1 abgeschaltet werden, wobei besonders vorteilhaft ist, daß sich der Schalter 6 direkt am Arbeitsgerät 5 befindet. Durch die vorübergehende Abschaltung des Motors 1 kann besonders wirkungsvoll Energie eingespart werden und die Batterien 2 geschont werden. Der Schalter 6 kann beispielsweise als Betätigungskopf ausgeführt sein, der beim Loslassen die Stromzufuhr sofort unterbricht. Dadurch kann auch verhindert werden, daß beim Anschließen eines Arbeitsgeräts 5 der Schalter 6 versehentlich in Einschaltposition gerastet ist und der Motor 1 sofort losläuft.With the help of the switch 6, the engine 1 can be switched off during work breaks, it being particularly advantageous that the switch 6 is located directly on the implement 5. By temporarily switching off the motor 1, energy can be saved particularly effectively and the batteries 2 can be protected. The switch 6 can be designed, for example, as an actuating head which immediately cuts off the power supply when the switch is released. This can also prevent the switch 6 from being inadvertently locked in the switched-on position when the implement 5 is being connected, and the motor 1 from starting immediately.

Anstelle oder zusätzlich zu dem Schalter 6, der lediglich ein Ein- und Ausschalten ermöglicht, kann ebenso eine kontinuierliche Regelung, beispielsweise in Form eines Potentiometers, vorgesehen sein, welches in das Arbeitsgerät 5 eingebaut ist. Besonders vorteilhaft ist in diesem Fall ist in dem Hydraulikaggregat A ein Servo- oder Proportionalventil anstelle oder zusätzlich zu dem Entspannungsventil 9 eingebaut, das mittels des Potentiometers angesteuert wird. Mithilfe dieser kontinuierlichen Regelung kann der Vor- und Rücklauf in der Hydraulikleitung 4 stufenlos eingestellt werden. Ferner kann anstelle oder zusätzlich zu dieser Regelung oder dem oben erwähnten Schalter 6 ein Feinsteuerventil mit kontinuierlicher Querschnittsverstellung am Arbeitsgerät vorgesehen sein.Instead of or in addition to the switch 6, which only enables switching on and off, a continuous control, for example in the form of a potentiometer, can also be provided, which is built into the implement 5. In this case, it is particularly advantageous to install a servo or proportional valve in the hydraulic unit A instead of or in addition to the expansion valve 9, which is controlled by means of the potentiometer. With the help of this continuous control, the forward and return flow in the hydraulic line 4 can be set continuously. Furthermore, instead of or in addition to this regulation or the above-mentioned switch 6, a fine control valve with continuous cross-section adjustment can be provided on the implement.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 8 wird nun ein Zweischlauchgerät gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel beschrieben, bei dem die hydraulische Verbindungsleitung 4 zum Arbeitsgerät 5 eine hydraulische Zuleitung 4a und eine hydraulische Rückleitung 4b aufweist.A two-hose device according to a second exemplary embodiment will now be described with reference to FIGS. 6 to 8, in which the hydraulic connecting line 4 to the working device 5 has a hydraulic supply line 4a and a hydraulic return line 4b.

Fig. 6 zeigt ein schematisches elektrisches Schaltbild des zweiten Ausführungsbeispiels. Der Motor 3 ist zwischen die Puls- und Minuspole der Batterien 2 geschaltet. In der Leitung, die den Pluspol mit dem Motor 3 verbindet, ist wie beim ersten Ausführungsbeispiel ein Hauptschalter vorgesehen.6 shows a schematic electrical circuit diagram of the second exemplary embodiment. The motor 3 is connected between the pulse and negative poles of the batteries 2. A main switch is provided in the line that connects the positive pole to the motor 3, as in the first exemplary embodiment.

Zur Absenkung der Nennspannung auf eine Leerlaufspannung wird ein Spannungsregler 12 verwendet, der an sich bekannt ist. Der Spannungsregler 12 ist auf seiner Leistungsseite mit einem Feldeffekttransistor (FET) oder einem Sense-FET ausgestattet und arbeitet mit Pulsweitenmodulation. Reglerausgangsseitig wird in diesem Fall Gleichstrom konstanter Spannung aber mit Unterbrechungen, d. h. mit verringerter Einschaltdauer (Pulsweite) abgegeben. Da die Frequenz der Unterbrechungen relativ hoch ist wird der unterbrochene Gleichstrom mit konstanter Spannung vom Motor 3 als Reduzierung der Spannung wahrgenommen, so daß die Drehzahl regelbar ist. Der Spannungsregler kann ebenso einfach dafür verwendet werden, die Drehzahl lastabhängig kontinuierlich zu regeln.A voltage regulator 12, which is known per se, is used to lower the nominal voltage to an open circuit voltage. The voltage regulator 12 is equipped on its power side with a field effect transistor (FET) or a sense FET and works with pulse width modulation. In this case, the output of the controller is DC constant voltage but with interruptions, i. H. with a reduced duty cycle (pulse width). Since the frequency of the interruptions is relatively high, the interrupted direct current with constant voltage is perceived by the motor 3 as a reduction in the voltage, so that the speed can be regulated. The voltage regulator can just as easily be used to continuously regulate the speed depending on the load.

Zusätzlich zu der in Fig. 6 ausschließlich dargestellten Drehzahlregelung für den Leerlaufbetrieb, die in Fig. 7 mit Strompfad I bezeichnetet ist, ist in Fig. 7 ein zweiter Strompfad II für Lastbetrieb vorgesehen, bei dem der Motor 3 über einen elektrischen Schalter 16 direkt mit den Minuspolen der Batterien 2 verbunden wird. Der elektrische Schalter 16 ist mit einem in der hydraulischen Zuleitung 4a angeordneten Drucksensor 11 gekoppelt, der den Schalter 16 mechanisch bei Überschreiten eines vorbestimmten Druckes betätigt und auf den Strompfad I stellt.In addition to the speed control for idle mode, which is shown exclusively in FIG. 6 and which is denoted by current path I in FIG. 7, a second current path II for load operation is provided in FIG. 7, in which the motor 3 is connected directly via an electrical switch 16 the negative poles of the batteries 2 is connected. The electrical switch 16 is coupled to a pressure sensor 11 arranged in the hydraulic feed line 4a, which actuates the switch 16 mechanically when a predetermined pressure is exceeded and sets it to the current path I.

Ein hydraulisches Mehrwegventil 7 ist zwischen die hydraulischen Zu- und Rückleitungen 4a und 4b auf der einen Seite und das Arbeitsgerät 5 auf der anderen Seite zwischengeschaltet. Das Mehrwegventil 7 verbindet in seiner Ruhestellung, die in Fig. 7 dargestellt ist, die hydraulische Zuleitung 4a direkt mit der hydraulischen Rückleitung 4b, so daß von der Hydraulikpumpe 1 gefördertes, zuströmendes Hydraulikfluid ungehindert in den Hydraulikspeicher 10 zurückströmen kann. Bei Betätigung des hydraulischen Mehrventils 7 in eine erste Arbeitsstellung wird die hydraulische Zuleitung 4a mit einer Hydraulikzuleitung des Arbeitsgeräts 5 und die hydraulische Rückleitung 4b mit einer Hydraulikrückleitung des Arbeitsgeräts 5 verbunden, so daß sich ein Arbeitskolben des Arbeitsgeräts 5 nach vorne bewegt. Alternativ kann bei Betätigung des hydraulischen Mehrventils 7 in eine zweite Arbeitsstellung die hydraulische Zuleitung 4a mit der Hydraulikrückleitung des Arbeitsgeräts 5 und die hydraulische Rückleitung 4b mit der Hydraulikzuleitung des Arbeitsgeräts 5 verbunden werden, so daß sich der Arbeitskolben des Arbeitsgeräts 5 nach hinten bewegt. Bei der in Fig. 8 gezeigten Variante des hydraulischen Mehrwegventils 7 wird in Ruhestellung nicht nur die hydraulische Zuleitung 4a direkt mit der hydraulischen Rückleitung 4b verbunden sondern ebenso die Hydraulizu- und -rückleitungen des Arbeitsgeräts 5 miteinander und mit den hydraulischen Zu- und Rückleitungen 4a und 4b.A hydraulic multi-way valve 7 is interposed between the hydraulic supply and return lines 4a and 4b on one side and the working device 5 on the other side. In its rest position, which is shown in FIG. 7, the multi-way valve 7 connects the hydraulic feed line 4a directly to the hydraulic return line 4b, so that hydraulic fluid 1 conveyed by the hydraulic pump 1 can flow back unhindered into the hydraulic accumulator 10. When the hydraulic multi-valve 7 is actuated in a first working position, the hydraulic feed line 4a is connected to a hydraulic feed line of the working device 5 and the hydraulic return line 4b to a hydraulic return line of the working device 5, so that a working piston of the working device 5 moves forward. Alternatively, when the hydraulic multi-valve 7 is actuated in a second working position, the hydraulic feed line 4a can be connected to the hydraulic return line of the working device 5 and the hydraulic return line 4b can be connected to the hydraulic feed line of the working device 5, so that the working piston of the working device 5 moves to the rear. In the variant of the hydraulic reusable valve 7 shown in FIG. 8, not only is the hydraulic feed line 4a directly connected to the hydraulic return line 4b in the rest position, but also the hydraulic supply and return lines of the working device 5 to one another and to the hydraulic supply and return lines 4a and 4b.

Im Folgenden soll der Betrieb des zweiten Ausführungsbeispiels beschrieben werden:
Beim Einschalten des Motors 3 mittels dem Hauptschalter erfolgt ein Hochlauf des Motors 3 auf die Nenndrehzahl über den Strompfad I des Schalters 16. Nach einer zeitverzögerten Orientierung des Spannungsreglers 12 über die anliegenden Druckverhältnisse bleibt entweder die Nenndrehzahl erhalten, sofern vorbestimmte Druckverhältnisse herrschen (beispielsweise beim Betrieb eines Arbeitsgerätes 5), oder die Steuerung schaltet auf Wartebetrieb, sofern die Druckverhältnisse unter einen vorbestimmten Wert bleiben. Im zweiten Fall wird der Schalter 16 über den Drucksensor 11 in den Strompfad II geschaltet. Der Wartebetrieb stellt sich beispielsweise dann ein, wenn das hydraulische Mehrwegeventil 7 in seiner Ruhestellung verbleibt oder wenn das Arbeitsgerät 5 keinen hohen Leistungsbedarf hat.The operation of the second exemplary embodiment will be described below:
When the motor 3 is switched on by means of the main switch, the motor 3 is ramped up to the nominal speed via the current path I of the switch 16. After a time-delayed orientation of the voltage regulator 12 via the applied pressure conditions, either the nominal speed is maintained if predetermined pressure conditions prevail (for example during operation of a working device 5), or the control switches to wait mode, provided the pressure conditions remain below a predetermined value. In the second case, the Switch 16 connected via the pressure sensor 11 in the current path II. The waiting mode is established, for example, when the hydraulic multi-way valve 7 remains in its rest position or when the working device 5 does not require a lot of power.

Erfolgt eine Betätigung des Mehrwegeventils 7 aus seiner Ruhestellung in seine erste oder zweite Arbeitsstellung entsteht sofort ein Gegendruck, der vom Drucksensor 11 erfaßt wird. Der elektrische Schalter 16 wird daraufhin vom Drucksensor 11 in den Strompfad I gestellt, so daß die volle Batteriespannung am Motor 3 anliegt. Da der Motor 3 ein sehr hohes Anlaufmoment hat, bestehen beim Umschalten von Leerlauf (Strompfad II) auf Vollast (Strompfad I) keine Umschaltprobleme.If the multi-way valve 7 is actuated from its rest position into its first or second working position, a counterpressure immediately arises, which is detected by the pressure sensor 11. The electrical switch 16 is then set by the pressure sensor 11 in the current path I, so that the full battery voltage is present at the motor 3. Since the motor 3 has a very high starting torque, there are no switching problems when switching from idling (current path II) to full load (current path I).

Für die Batterien 2 hat dies den Vorteil, daß im Leerlaufzustand auf einer Entladungskennlinie mit niedrigem Strom gefahren wird. Parasitäre Widerstände wie Batterieinnenwiderstand, Widerstand der Kabel, Widerstand der Kontaktübergänge sind dabei bedeutend geringer als bei anderen Entladungskennlinien, so daß der Vorteil der Schaltung des zweiten Ausführungsbeispiels weit höher ist als nur das reine Verhältnis der Leistungsaufnahme zwischen Nenndrehzahl und Leerlaufdrehzahl.For the batteries 2, this has the advantage that, in the idling state, a discharge current with low current is used. Parasitic resistances such as battery internal resistance, resistance of the cables, resistance of the contact junctions are significantly lower than in the case of other discharge characteristics, so that the advantage of the circuit of the second exemplary embodiment is far greater than the mere ratio of the power consumption between the rated speed and the idling speed.

Die Steuerungen des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere kann die Steuerung des ersten Ausführungsbeispiels mit ihren Abänderungen bei nur geringer Anpassung ebenso im zweiten Ausführungsbeispiel eingesetzt werden. Selbstverständlich können beim zweiten Ausführungsbeispiel ebenso wie beim ersten Ausführungsbeispiel Überlast- und/oder Rückschlagventile vorgesehen sein.The controls of the first and second exemplary embodiments can be combined with one another in any manner. In particular, the control of the first exemplary embodiment with its modifications can also be used in the second exemplary embodiment with only slight adaptation. Of course, overload and / or check valves can be provided in the second embodiment as well as in the first embodiment.

Offenbart wird ein mobiles Hydrauliksystem mit einer Hydraulikpumpe (1), die durch einen an eine Batterie (2) angeschlossenen Motor (3) antreibbar ist und aus einem Hydraulikspeicher (10) gespeist wird, wobei die Hydraulikpumpe (1), die Batterie (2), der Motor (3) und der Hydraulikspeicher (10) ein kompaktes, portables Hydraulikaggregat (A) bilden, an das ein vom Hydraulikaggregat (A) getrenntes, austauschbares Arbeitsgerät über eine hydraulische Verbindungsleitung (4) der Hydraulikpumpe (1) anschließbar ist.Disclosed is a mobile hydraulic system with a hydraulic pump (1) which can be driven by a motor (3) connected to a battery (2) and is fed from a hydraulic accumulator (10), the hydraulic pump (1), the battery (2) , The motor (3) and the hydraulic accumulator (10) form a compact, portable hydraulic unit (A), to which an interchangeable working device separated from the hydraulic unit (A) can be connected via a hydraulic connecting line (4) of the hydraulic pump (1).

Claims (17)

Mobiles Hydrauliksystem mit einer Hydraulikpumpe (1), die durch einen an eine Batterie (2) angeschlossenen Motor (3) antreibbar ist und aus einem Hydraulikspeicher (10) gespeist wird, wobei die Hydraulikpumpe (1), die Batterie (2), der Motor (3) und der Hydraulikspeicher (10) ein kompaktes, portables Hydraulikaggregat (A) bilden, an das ein vom Hydraulikaggregat (A) getrenntes, austauschbares Arbeitsgerät (5) über eine hydraulische Verbindungsleitung (4) der Hydraulikpumpe (1) anschließbar ist.Mobile hydraulic system with a hydraulic pump (1) which can be driven by a motor (3) connected to a battery (2) and is fed from a hydraulic accumulator (10), the hydraulic pump (1), the battery (2) and the motor (3) and the hydraulic accumulator (10) form a compact, portable hydraulic unit (A) to which an interchangeable working device (5) separate from the hydraulic unit (A) can be connected via a hydraulic connecting line (4) of the hydraulic pump (1). Mobiles Hydrauliksystem nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die hydraulische Verbindungsleitung (4) zum Arbeitsgerät (5) eine hydraulische Zuleitung (4a) und eine hydraulische Rückleitung (4b) aufweist.Mobile hydraulic system according to claim 1,
characterized in that
the hydraulic connecting line (4) to the implement (5) has a hydraulic supply line (4a) and a hydraulic return line (4b). Mobiles Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Hydraulikspeicher (10) ein offener Tank ist.Mobile hydraulic system according to one of claims 1 or 2,
characterized in that
the hydraulic accumulator (10) is an open tank. Mobiles Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Hydraulikspeicher (10) ein feder- oder gasbelasteter Kolben- oder Membranspeicher ist.Mobile hydraulic system according to one of claims 1 or 2,
characterized in that
the hydraulic accumulator (10) is a spring-loaded or gas-loaded piston or membrane accumulator. Mobiles Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
gekennzeichnet durch
eine Anzeige (13) über den Ladezustand der Batterie (2) an der Oberseite des Hydraulikaggregates (A) sowie durch eine Schutzschaltung (14) zum elektrischen Schutz des Motors (3).Mobile hydraulic system according to one of claims 1 to 4,
marked by
a display (13) on the state of charge of the battery (2) on the top of the hydraulic unit (A) and by a protective circuit (14) for electrical protection of the motor (3). Mobiles Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
gekennzeichnet durch
eine Füllstandsanzeige (15) des Hydraulikspeichers (10), die von außen sichtbar ist.Mobile hydraulic system according to one of claims 1 to 5,
marked by
a level indicator (15) of the hydraulic accumulator (10), which is visible from the outside. Mobiles Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Schalteinrichtung (6) am Arbeitsgerät (5) vorgesehen ist, mit der der Motor (3) ein- und ausschaltbar ist.Mobile hydraulic system according to one of claims 1 to 6,
characterized in that
a switching device (6) is provided on the implement (5), with which the motor (3) can be switched on and off. Mobiles Hydrauliksystem nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Schalteinrichtung ein elektrischer Schalter (6) ist, dessen elektrische Verbindungsleitung (8) gemeinsam mit der hydraulischen Verbindungsleitung (4) zum Arbeitsgerät (5) verläuft.Mobile hydraulic system according to claim 7,
characterized in that
the switching device is an electrical switch (6), the electrical connection line (8) of which runs together with the hydraulic connection line (4) to the implement (5). Mobiles Hydrauliksystem nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Stromzufuhr zum Motor (3) durch den elektrischen Schalter (6) unterbrechbar ist und gleichzeitig ein Entspannungsventil (9) öffenbar ist, welches die hydraulische Verbindungsleitung (4) zu dem Hydraulikspeicher (10) entspannt.Mobile hydraulic system according to claim 8,
characterized in that
the power supply to the motor (3) can be interrupted by the electrical switch (6) and at the same time a relief valve (9) can be opened, which relaxes the hydraulic connecting line (4) to the hydraulic accumulator (10). Mobiles Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
eine Regeleinrichtung (7, 16) vorgesehen ist, mit der die Drehzahl des Motors (3) regelbar ist.Mobile hydraulic system according to one of claims 1 to 6,
characterized in that
A regulating device (7, 16) is provided, with which the speed of the motor (3) can be regulated. Mobiles Hydrauliksystem nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Regeleinrichtung (7, 16) ein hydraulisches Mehrwegeventil (7) ist, mittels dem die hydraulische Zu- und die Rückleitung (4a, 4b) überbrückbar sind, wobei ein elektrischer Schalter (16) der Regeleinrichtung (7, 16) zur Drehzahlreduzierung betätigbar ist, der in Abhängigkeit des Drucks in der hydraulischen Verbindungsleitung (4) schaltet.Mobile hydraulic system according to claim 10,
characterized in that
the control device (7, 16) is a hydraulic multi-way valve (7), by means of which the hydraulic supply and return lines (4a, 4b) can be bridged, an electrical switch (16) of the control device (7, 16) being operable to reduce the speed , which switches depending on the pressure in the hydraulic connecting line (4). Mobiles Hydrauliksystem nach Anspruch 11
dadurch gekennzeichnet, daß
der elektrische Schalter (16) mit einem in der Zuleitung (4a) angeordneten Drucksensor (11) gekoppelt ist.Mobile hydraulic system according to claim 11
characterized in that
the electrical switch (16) is coupled to a pressure sensor (11) arranged in the feed line (4a). Mobiles Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
der elektrische Schalter (16) zwischen einem ersten Stromkreislauf (I) für Lastbetrieb und einem zweiten Stromkreislauf (II) für Leerlaufbetrieb umschaltet.Mobile hydraulic system according to one of claims 10 to 12,
characterized in that
the electrical switch (16) switches between a first circuit (I) for load operation and a second circuit (II) for idle operation. Mobiles Hydrauliksystem nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Stromkreislauf (II) für den Leerlaufbetrieb einen Spannungsregler (12) aufweist, der auf seiner Leistungsseite mit einem Feldeffekttransistor ausgestattet ist und mit Pulsweitenmodulation arbeitet.Mobile hydraulic system according to claim 13,
characterized in that
the second circuit (II) for idle mode has a voltage regulator (12), which is equipped on its power side with a field effect transistor and works with pulse width modulation. Mobiles Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Hydraulikaggregat (A) quaderförmig ausgebildet ist, wobei der Hydraulikspeicher (10) und zwei Batterien (2) nebeneinander und über dem Motor (3) und der Hydraulikpumpe (1) angeordnet sind.Mobile hydraulic system according to one of claims 1 to 14,
characterized in that
the hydraulic unit (A) is cuboid, the hydraulic accumulator (10) and two batteries (2) being arranged side by side and above the motor (3) and the hydraulic pump (1). Mobiles Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Hydraulikaggregat (A) als Rückentragegestell ausgebildet ist, in dem zwei Batterien (2) übereinander angeordnet sind.Mobile hydraulic system according to one of claims 1 to 14,
characterized in that
the hydraulic unit (A) is designed as a back frame, in which two batteries (2) are arranged one above the other. Mobiles Hydrauliksystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
sowohl reiner Batteriebetrieb als auch Batteriebetrieb mit laufender Pufferung aus einem Ladegerät vorgesehen ist.Mobile hydraulic system according to one of claims 1 to 16,
characterized in that
both pure battery operation and battery operation with ongoing buffering from a charger is provided.
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