WO2022223069A1 - Hydrauliksystem und verfahren zum betreiben eines hydrauliksystems - Google Patents

Hydrauliksystem und verfahren zum betreiben eines hydrauliksystems Download PDF

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WO2022223069A1
WO2022223069A1 PCT/DE2022/100224 DE2022100224W WO2022223069A1 WO 2022223069 A1 WO2022223069 A1 WO 2022223069A1 DE 2022100224 W DE2022100224 W DE 2022100224W WO 2022223069 A1 WO2022223069 A1 WO 2022223069A1
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valve
piston
actuating
hydraulic system
tank
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PCT/DE2022/100224
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Peter Greb
Marco Grethel
Peter BIEGERT
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16H61/0021—Generation or control of line pressure
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H61/0262—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing characterised by the signals used the signals being hydraulic
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    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
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    • F16H63/02—Final output mechanisms therefor; Actuating means for the final output mechanisms
    • F16H63/30—Constructional features of the final output mechanisms
    • F16H63/38—Detents

Definitions

  • the invention relates to a hydraulic system with a reversible pump, which comprises two delivery connections, via which a hydraulic medium can be delivered from a tank in opposite delivery directions, in order to actuate an actuating element hydraulically and to supply cooling and/or lubrication with hydraulic medium. and with a valve arrangement via which an actuating piston in a double-acting actuating cylinder can be acted upon by hydraulic medium, where the actuating piston is mechanically coupled to a locking device and to the actuating element.
  • the invention also relates to a method for operating such a hydraulic system.
  • a hydraulic device with a pump which can be connected to a coolant line for supplying a first consumer with hydraulic fluid for cooling and/or lubricating it and to an activation line for supplying a second consumer
  • the consumer can be connected with the same hydraulic fluid for its actuation, the pump being designed as a reversing pump, with a hydraulic parking lock actuator, which has a double-acting piston, being able to be supplied with hydraulic fluid for actuating the parking lock, with the piston being designed as a differential area piston or as an equal area piston is, wherein the position of the Park lock actuator can be fixed via a locking device, the locking device having a spring-biased blocking element which is dimensioned and arranged for engaging in a shaped-opposite recess.
  • the object of the invention is to reduce the costs of producing a hydraulic system with a reversible pump, which comprises two delivery connections, via which a hydraulic medium can be delivered from a tank in opposite delivery directions, in order to hydraulically actuate an actuating element and for cooling and/or To supply lubrication with hydraulic medium, and with a valve arrangement via which an actuating piston in a double-acting actuating cylinder with hyd raulikmedium can be acted upon, wherein the actuating piston is mechanically coupled to a locking device and to the actuating element to reduce.
  • the task in one is a hydraulic system with a reversible pump, which includes two delivery connections, via which a hydraulic medium can be delivered from a tank in opposite delivery directions, in order to hydraulically actuate an actuating element and to supply cooling and/or lubrication with hydraulic medium , and with a valve arrangement via which hydraulic medium can be applied to an actuating piston in a double-acting actuating cylinder, with the actuating piston being mechanically coupled to a locking device and to the actuating element, solved in that a first delivery connection of the reversible pump has a first delivery connection that blocks in the direction of the tank Tank check valve and a first pressure port of the double-acting actuating cylinder is connected, with a second delivery port of the reversing pump having a blocking direction in the tank second tank check valve and a second pressure port of the double t acting actuating cylinder is connected, wherein the actuating piston is mechanically coupled to a valve piston of a valve GE, wherein the valve piston in turn is
  • a preferred exemplary embodiment of the hydraulic system is characterized in that the valve has two inputs, which are connected to the delivery connections of the reversible pump via cooling non-return valves that block the inputs. Depending on the pumping direction, the reversible pump can move the valve piston in one direction or the other in order to actuate the actuating element in one direction or the other.
  • Another preferred embodiment of the hydraulic system is characterized in that the valve has two outlets that are connected to the cooling and/or lubrication. The cooling and/or lubrication can be sufficiently supplied with hydraulic medium via the two outlets.
  • only one of the two outlets is open for cooling and/or lubrication.
  • the inlets and outlets of the valve are advantageously arranged in such a way that the supply of the cooling and/or lubrication with hydraulic medium causes no or no great loss of pressure in the hydraulic system.
  • a further preferred exemplary embodiment of the hydraulic system is characterized in that the valve piston in the valve delimits two outer valve chambers which are hydraulically connected to one another. In this way, a pressure equalization between the two outer valve chambers can be realized in a simple manner.
  • the hydraulic connection can be implemented internally if the hydraulic connection runs through the valve piston itself, for example. However, the hydraulic connection can also be realized by an external connecting line on the valve.
  • a further preferred exemplary embodiment of the hydraulic system is characterized in that the valve piston in the valve delimits an inner valve chamber which is arranged axially between the outer valve chambers.
  • the term axial refers to an axis of movement of the valve piston.
  • Axial means in the direction of or parallel to the axis of movement of the valve piston.
  • the two inputs of the valve are advantageously arranged centrally or centrally on the valve. The two inputs are advantageously axially spaced from each other.
  • a further preferred exemplary embodiment of the hydraulic system is characterized in that the valve piston is mechanically coupled to a locking cam which comprises two cam ramps which interact with a locking element of the locking device which is preloaded by a spring device.
  • a movement of the valve piston is initiated by the reversible pump via the actuating piston.
  • the locking device influences the movement of the valve piston through the interaction of the cam ramps with the locking element of the locking device.
  • cam ramps are provided at the ends of a plateau. As long as the locking element is in contact with the plateau of the locking cam, the locking device exerts little or no influence on the movement of the valve piston. The cam ramps drop at opposite ends of the plateau. Together with the prestressing force of the spring device, kinetic energy is stored in the spring device or released by the spring device, depending on the direction of movement.
  • the invention also relates to a valve, in particular a valve piston, a locking device, in particular a locking element or a locking cam, an actuating piston, an actuating cylinder, a reversible pump and/or a check valve for a hydraulic system as described above.
  • a valve in particular a valve piston, a locking device, in particular a locking element or a locking cam, an actuating piston, an actuating cylinder, a reversible pump and/or a check valve for a hydraulic system as described above.
  • the parts mentioned can be traded separately.
  • the above-mentioned object is alternatively or additionally achieved in that the actuating element is actuated by the reversible pump via the actuating piston and the valve piston in a first direction or in a second direction, with the actuating piston in end positions releases only one of the outputs of the valve. In this way it is achieved in a simple manner that sufficient but not too much hydraulic medium reaches the cooling and/or lubrication.
  • a preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that the latching element is moved by one of the cam ramps at the beginning of an actuation in order to store kinetic energy in the prestressed spring device, which is released again via the latching element at the end of the actuation. This ensures that the valve piston or the actuating piston also reaches its end position safely if there is a hydraulic displacement is no longer possible due to the open outlet on the valve for cooling and/or lubrication.
  • the only accompanying figure shows a hydraulic system with a reversible pump, a valve assembly, and a double-acting actuating cylinder that includes an actuating piston that is mechanically coupled to a valve piston of a valve, which in turn is mechanically coupled to a detent device and an actuating element .
  • FIG. 1 shows a hydraulic system 30 with a reversible pump 10 in the form of a hydraulic circuit diagram.
  • the reversible pump 10 can deliver hydraulic medium from a tank 20 via a suction filter 19 in opposite directions, as indicated by arrow symbols in a pump symbol of the reversible pump 10 .
  • the reversible pump 10 is driven by a pump motor 16 .
  • the pump motor 16 is an electric motor, for example.
  • a first delivery connection 23 is indicated to the left of the reversible pump 10 in FIG.
  • a second delivery connection 24 is indicated to the right of the reversible pump 10 in FIG.
  • the first delivery connection 23 can be connected to the tank 20 via a first tank check valve 17 .
  • the second delivery port 24 can be connected to the tank 20 via a second tank check valve 18 .
  • the two tank check valves 17 and 18 block in the direction of the tank 20.
  • an actuating cylinder 12 is arranged in FIG.
  • the actuating cylinder 12 is designed as a double-acting cylinder with an actuating piston 11 .
  • the actuating piston 11 divides the actuating cylinder 12 into pressure chambers 13 and 14.
  • the pressure chamber 14 is connected via a first pressure connection 27 to the first delivery connection 23 of the reversible pump 10.
  • the pressure chamber 13 is connected via a second pressure connection 28 to the second delivery connection 24 of the reversing pump 10 .
  • a valve arrangement 25 includes a first cooling check valve 8 and a second cooling check valve 9.
  • the first cooling check valve 8 is between the first delivery connection 23 of the reversible pump 10 and a first inlet 31 of a valve 15 switched.
  • the second cooling check valve 9 is connected between the second delivery connection 24 of the reversible pump 10 and a second input 32 of the valve 15 .
  • the inlets 31 and 32 are provided at the bottom of the valve 15 in FIG.
  • valve 15 Two outlets 33 and 34 are provided on valve 15 at the top of FIG.
  • the outlets 33 and 34 of the valve 15 are connected to a cooling and/or lubrication system 1 .
  • a valve piston 3 is accommodated in the valve 15 so that it can be moved back and forth to the left and to the right in FIG.
  • the valve piston 3 of the valve 15 is mechanically coupled to the actuating piston 11 of the double-acting actuating cylinder 12.
  • the mechanical coupling takes place, for example, by means of a piston rod, which is not specified in any more detail.
  • the valve piston 3 is mechanically coupled to an actuating element 7 and to a locking device 26 via a further piston rod, which is not specified in any more detail.
  • the valve piston 3 comprises two valve piston bodies, through which an interior of the valve 15 is divided into two outer valve chambers 35 and 36 and an inner valve chamber 37 un.
  • the two inlets 31 and 32 are provided centrally at the bottom of the valve 15 in the axial direction.
  • the two inputs 31 and 32 are axially separated from each other. stood.
  • the two outlets 33 and 34 are arranged in FIG. 1 at the top of the valve 15 further to the outside than the inlets 31 and 32, that is, offset laterally to the left and to the right in relation to them.
  • the two outer valve chambers 35 and 36 of the valve 15 are connected to each other by a connec tion line 2 .
  • the connecting line 2 extends through the valve piston 3 .
  • a dotted line above the valve 15 indicates that the outer valve chambers 35 and 36 can also be connected to one another by an external connecting line.
  • valve piston 3 like the actuating piston 11, is in its end position or end position on the left in FIG.
  • the input 32 of the valve 15 is connected via the inner valve chamber 37 to the output 33.
  • the cooling and/or lubrication 1 is supplied with hydraulic medium via the input 32 and the output 33 of the valve 15 .
  • the inlet 31 is closed by the valve piston 3 .
  • the outer valve chamber 35 is also connected via the outlet 34 to the cooling and/or lubrication system 1, but no hydraulic medium flows through the outlet 34 in the illustrated end position of the valve piston 3.
  • the detent device 26 comprises a cam ramp 21 which is mechanically coupled to the valve piston 3 .
  • the cam ramp 21 comprises a plateau on its upper side in FIG. 1, from the ends of which two cam ramps 21 and 22 emanate.
  • the cam ramps 21 and 22 drop off the plateau to the left and to the right in FIG.
  • the locking cam 6 interacts with a locking element 5 .
  • the latching element 5 is designed as a ball and is prestressed downwards against the latching cam 6 by a spring device 4 in FIG.
  • the reversible pump 10 is switched over so that it delivers to the left in Figure 1, i.e. from the delivery connection 24 to the delivery connection 23, hydraulic medium is sucked out of the tank 20 via the tank non-return valve 18 on the right in Figure 1 and into the pressure chamber on the left in Figure 1 14 of the actuating cylinder 12 promoted. Since the right input 31 of the valve 15 is closed via the valve piston 3, hydraulic pressure can be built up in the pressure chamber 14 of the actuating cylinder 12, by which the actuating piston 11 is moved to the right.
  • valve piston 3 Due to the mechanical coupling of actuating piston 11 and valve piston 3, valve piston 3 is also moved to the right and first closes output 33 for cooling and/or lubrication before valve piston 3 releases input 31 of valve 15, which is on the right in FIG. As a result, the actuating pressure in the pressure chamber 14 for displacing the actuating piston 11 is maintained during the entire actuating process, so that the actuating piston 11 is moved to the right almost to the stop in FIG.
  • valve piston 3 first closes valve inlet 32 on the left in FIG. 1 and then opens valve outlet 34 on the right in FIG. give. As a result, the hydraulic pressure for a further displacement of the actuator piston 11 collapses until it stops, the actuating piston 11 can no longer be displaced hydraulically.
  • Cooling and/or lubrication Connection line Valve piston Spring device Latching element Latching cam Actuating element First cooling check valve Second cooling check valve Reversing pump Actuating piston Actuating cylinder Pressure chamber Pressure chamber Valve Pump motor First tank check valve Second tank check valve Suction filter Tank Cam ramp Cam ramp First delivery connection Second delivery connection Valve arrangement Detent device First pressure connection Second pressure connection Hydraulic system inlet inlet outlet outlet outer valve space outer valve space inner valve space

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem (30) mit einer Reversierpumpe (10), die zwei Förderanschlüsse (23,24) umfasst, über die ein Hydraulikmedium aus einem Tank (20) in entgegengesetzten Förderrichtungen gefördert werden kann, um ein Betätigungselement (7) hydraulisch zu betätigen und um eine Kühlung und/oder Schmierung (1 ) mit Hydraulikmedium zu versorgen, und mit einer Ventilanordnung (25), über die ein Betätigungskolben (11 ) in einem doppelt wirkenden Betätigungszylinder (12) mit Hydraulikmedium beaufschlagbar ist, wobei der Betätigungskolben (11 ) mechanisch mit einer Rastiervorrichtung (26) und mit dem Betätigungselement (7) gekoppelt ist. Um die Kosten zum Herstellen des Hydrauliksystems (30) zu reduzieren, ist ein erster Förderanschluss (23) der Reversierpumpe (10) mit einem in Richtung Tank (20) sperrenden ersten Tank-Rückschlagventil (17) und mit einem ersten Druckanschluss (27) des doppelt wirkenden Betätigungszylinders (12) verbunden, wobei ein zweiter Förderanschluss (24) der Reversierpumpe (10) mit einem in Richtung Tank (20) sperrenden zweiten Tank-Rückschlagventil (18) und mit einem zweiten Druckanschluss (28) des doppelt wirkenden Betätigungszylinders (12) verbunden ist, wobei der Betätigungskolben (11 ) mechanisch mit einem Ventilkolben(3) eines Ventils (15) gekoppelt ist, wobei der Ventilkolben (3) wiederum mechanisch mit dem Betätigungselement (7) gekoppelt ist.

Description

Hvdrauliksvstem und Verfahren zum Betreiben eines Hvdrauliksvstems
Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem mit einer Reversierpumpe, die zwei Förder anschlüsse umfasst, über die ein Hydraulikmedium aus einem Tank in entgegenge setzten Förderrichtungen gefördert werden kann, um ein Betätigungselement hydrau lisch zu betätigen und um eine Kühlung und/oder Schmierung mit Hydraulikmedium zu versorgen, und mit einer Ventilanordnung, über die ein Betätigungskolben in einem doppelt wirkenden Betätigungszylinder mit Hydraulikmedium beaufschlagbar ist, wo bei der Betätigungskolben mechanisch mit einer Rastiervorrichtung und mit dem Betä tigungselement gekoppelt ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Hydrauliksystems.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2018 112 670 A1 ist eine Hydraulikein richtung mit einer Pumpe bekannt, die zum einen an eine Kühlmittelleitung zum Ver sorgen eines ersten Verbrauchers mit Hydraulikmittel zu dessen Kühlung und/oder Schmierung anschließbar ist und an eine Aktivierungsleitung zum Versorgen eines zweiten Verbrauchers mit demselben Hydraulikmittel zu dessen Betätigung an schließbar ist, wobei die Pumpe als Reversierpumpe ausgebildet ist, wobei ein hyd raulischer Parksperrenbetätiger, der einen doppelt wirkenden Kolben besitzt, mit Hyd raulikmittel zur Parksperrenaktuierung versorgbar ist, wobei der Kolben als Differenz flächenkolben oder als Gleichflächenkolben ausgelegt ist, wobei der Parksperrenbetä tiger über eine Rastiervorrichtung lagefestlegbar ist, wobei die Rastiervorrichtung ein federvorgespanntes Blockierelement besitzt, das zum Eingreifen in eine formgegen- gleiche Ausnehmung bemessen und angeordnet ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Kosten zum Herstellen eines Hydrauliksystems mit einer Reversierpumpe, die zwei Förderanschlüsse umfasst, über die ein Hydraulikme dium aus einem Tank in entgegengesetzten Förderrichtungen gefördert werden kann, um ein Betätigungselement hydraulisch zu betätigen und um eine Kühlung und/oder Schmierung mit Hydraulikmedium zu versorgen, und mit einer Ventilanordnung, über die ein Betätigungskolben in einem doppelt wirkenden Betätigungszylinder mit Hyd raulikmedium beaufschlagbar ist, wobei der Betätigungskolben mechanisch mit einer Rastiervorrichtung und mit dem Betätigungselement gekoppelt ist, zu reduzieren.
Die Aufgabe ist bei einem ein Hydrauliksystem mit einer Reversierpumpe, die zwei Förderanschlüsse umfasst, über die ein Hydraulikmedium aus einem Tank in entge gengesetzten Förderrichtungen gefördert werden kann, um ein Betätigungselement hydraulisch zu betätigen und um eine Kühlung und/oder Schmierung mit Hydraulik medium zu versorgen, und mit einer Ventilanordnung, über die ein Betätigungskolben in einem doppeltwirkenden Betätigungszylinder mit Hydraulikmedium beaufschlagbar ist, wobei der Betätigungskolben mechanisch mit einer Rastiervorrichtung und mit dem Betätigungselement gekoppelt ist, dadurch gelöst, dass ein erster Förderan schluss der Reversierpumpe mit einem in Richtung Tank sperrenden ersten Tank- Rückschlagventil und mit einem ersten Druckanschluss des doppelt wirkenden Betäti gungszylinders verbunden ist, wobei ein zweiter Förderanschluss der Reversierpumpe mit einem in Richtung Tank sperrenden zweiten Tank-Rückschlagventil und mit einem zweiten Druckanschluss des doppelt wirkenden Betätigungszylinders verbunden ist, wobei der Betätigungskolben mechanisch mit einem Ventilkolben eines Ventils ge koppelt ist, wobei der Ventilkolben wiederum mechanisch mit dem Betätigungsele ment gekoppelt ist. Das Betätigungselement dient zum Beispiel zum Betätigen einer Parksperre, einer Klauenschaltung oder dergleichen. Im Vergleich zu herkömmlichen Hydrauliksystemen wird vorteilhaft kein aktives Ventil benötigt.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeich net, dass das Ventil zwei Eingänge aufweist, die über von den Eingängen weg sper rende Kühl-Rückschlagventile mit den Förderanschlüssen der Reversierpumpe ver bunden sind. So kann die Reversierpumpe je nach Pumprichtung den Ventilkolben in die eine oder in die andere Richtung bewegen, um das Betätigungselement in die eine oder in die andere Richtung zu betätigen. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch ge kennzeichnet, dass das Ventil zwei Ausgänge aufweist, die mit der Kühlung und/oder Schmierung verbunden sind. Über die beiden Ausgänge kann die Kühlung und/oder Schmierung ausreichend mit Hydraulikmedium versorgt werden. Vorteilhaft ist nur ei ner der beiden Ausgänge zur Kühlung und/oder Schmierung geöffnet. Darüber hinaus sind die Eingänge und Ausgänge des Ventils vorteilhaft so angeordnet, dass durch die Versorgung der Kühlung und/oder Schmierung mit Hydraulikmedium kein oder kein großer Druckverlust in dem Hydrauliksystem verursacht wird.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch ge kennzeichnet, dass der Ventilkolben in dem Ventil zwei äußere Ventilräume begrenzt, die hydraulisch miteinander verbunden sind. So kann auf einfache Art und Weise ein Druckausgleich zwischen den beiden äußeren Ventilräumen realisiert werden. Die hydraulische Verbindung kann intern realisiert werden, wenn die hydraulische Verbin dung zum Beispiel durch den Ventilkolben selbst hindurch verläuft. Die hydraulische Verbindung kann aber auch durch eine externe Verbindungsleitung an dem Ventil rea lisiert werden.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch ge kennzeichnet, dass der Ventilkolben in dem Ventil einen inneren Ventilraum begrenzt, der axial zwischen den äußeren Ventilräumen angeordnet ist. Der Begriff axial bezieht sich auf eine Bewegungsachse des Ventilkolbens. Axial bedeutet in Richtung oder pa rallel zu der Bewegungsachse des Ventilkolbens. Die beiden Eingänge des Ventils sind vorteilhaft zentral oder mittig an dem Ventil angeordnet. Dabei sind die beiden Eingänge vorteilhaft axial voneinander beabstandet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch ge kennzeichnet, dass der Ventilkolben mechanisch mit einer Rastnocke gekoppelt ist, die zwei Nockenrampen umfasst, die mit einem durch eine Federeinrichtung vorge spannten Rastelement der Rastiervorrichtung Zusammenwirken. Eine Bewegung des Ventilkolbens wird über den Betätigungskolben durch die Reversierpumpe initiiert. Sobald der Ventilkolben eine seiner beiden Endlagen oder Endstellungen erreicht, be- einflusst die Rastiervorrichtung die Bewegung des Ventilkolbens durch das Zusam menwirken der Nockenrampen mit dem Rastelement der Rastiervorrichtung.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch ge kennzeichnet, dass die Nockenrampen an Enden eines Plateaus vorgesehen sind. Solange sich das Rastelement in Kontakt mit dem Plateau der Rastnocke befindet, übt die Rastiervorrichtung keinen oder kaum Einfluss auf die Bewegung des Ventilkolbens aus. Die Nockenrampen fallen an den entgegengesetzten Enden des Plateaus ab. Zusammen mit der Vorspannkraft der Federeinrichtung wird in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung Bewegungsenergie in der Federeinrichtung gespeichert oder von der Federeinrichtung freigegeben.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Ventil, insbesondere einen Ventilkolben, eine Rastiervorrichtung, insbesondere ein Rastelement oder eine Rastnocke, einen Betäti gungskolben, einen Betätigungszylinder, eine Reversierpumpe und/oder ein Rück schlagventil für ein vorab beschriebenes Hydrauliksystem. Die genannten Teile sind separat handelbar.
Bei einem Verfahren zum Betreiben eines vorab beschriebenen Hydrauliksystems ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass das Be tätigungselement durch die Reversierpumpe über den Betätigungskolben und den Ventilkolben in eine erste Richtung oder in eine zweite Richtung betätigt wird, wobei der Betätigungskolben in Endstellungen jeweils nur einen der Ausgänge des Ventils freigibt. So wird auf einfache Art und Weise erreicht, dass zwar ausreichend, aber nicht zu viel Hydraulikmedium in die Kühlung und/oder Schmierung gelangt.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement am Anfang einer Betätigung durch eine der Nockenrampen bewegt wird, um in der vorgespannten Federeinrichtung Bewegungsenergie zu spei chern, die am Ende der Betätigung wieder über das Rastelement freigesetzt wird. So wird sichergestellt, dass der Ventilkolben beziehungsweise der Betätigungskolben auch dann sicher in seine Endstellung gelangt, wenn eine hydraulische Verlagerung aufgrund des offenen Ausgangs an dem Ventil zur Kühlung und/oder Schmierung nicht mehr möglich ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschie dene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.
Die einzige beiliegende Figur zeigt ein Hydrauliksystem mit einer Reversierpumpe, ei ner Ventilanordnung, und mit einem doppelt wirkenden Betätigungszylinder, der einen Betätigungskolben umfasst, der mechanisch mit einem Ventilkolben eines Ventils ge koppelt ist, der wiederum mechanisch mit einer Rastiervorrichtung und einem Betäti gungselement gekoppelt ist.
In Figur 1 ist ein Hydrauliksystem 30 mit einer Reversierpumpe 10 in Form eines Hyd raulikschaltplans dargestellt. Die Reversierpumpe 10 kann Hydraulikmedium aus ei nem Tank 20 über einen Saugfilter 19 in entgegengesetzte Richtungen fördern, wie durch Pfeilsymbole in einem Pumpensymbol der Reversierpumpe 10 angedeutet ist. Die Reversierpumpe 10 wird durch einen Pumpenmotor 16 angetrieben. Bei dem Pumpenmotor 16 handelt es sich zum Beispiel um einen Elektromotor.
Links von der Reversierpumpe 10 ist in Figur 1 ein erster Förderanschluss 23 ange deutet. Ein zweiter Förderanschluss 24 ist in Figur 1 rechts von der Reversierpumpe 10 angedeutet. Der erste Förderanschluss 23 ist über ein erstes Tank- Rückschlagventil 17 mit dem Tank 20 verbindbar. Der zweite Förderanschluss 24 ist über ein zweites Tank-Rückschlagventil 18 mit dem Tank 20 verbindbar.
Die beiden Tank-Rückschlagventile 17 und 18 sperren in Richtung Tank 20. Oberhalb des Pumpenmotors 16 der Reversierpumpe 10 ist in Figur 1 ein Betätigungszylinder 12 angeordnet. Der Betätigungszylinder 12 ist als doppelt wirkender Zylinder mit ei nem Betätigungskolben 11 ausgeführt. Der Betätigungskolben 11 unterteilt den Betätigungszylinder 12 in Druckräume 13 und 14. Der Druckraum 14 steht über einen ersten Druckanschluss 27 mit dem ersten Förderanschluss 23 der Reversierpumpe 10 in Verbindung. Der Druckraum 13 steht über einen zweiten Druckanschluss 28 mit dem zweiten Förderanschluss 24 der Re versierpumpe 10 in Verbindung.
Eine Ventilanordnung 25 umfasst neben den Tank-Rückschlagventilen 17 und 18 ein erstes Kühl-Rückschlagventil 8 und ein zweites Kühl-Rückschlagventil 9. Das erste Kühl-Rückschlagventil 8 ist zwischen den ersten Förderanschluss 23 der Reversier pumpe 10 und einen ersten Eingang 31 eines Ventils 15 geschaltet. Das zweite Kühl- Rückschlagventil 9 ist zwischen den zweiten Förderanschluss 24 der Reversierpumpe 10 und einen zweiten Eingang 32 des Ventils 15 geschaltet. Die Eingänge 31 und 32 sind in Figur 1 unten an dem Ventil 15 vorgesehen.
In Figur 1 oben sind an dem Ventil 15 zwei Ausgänge 33 und 34 vorgesehen. Die Ausgänge 33 und 34 des Ventils 15 stehen mit einer Kühlung- und/oder Schmierung 1 in Verbindung.
In dem Ventil 15 ist ein Ventilkolben 3 in Figur 1 nach links und nach rechts hin und her bewegbar aufgenommen. Der Ventilkolben 3 des Ventils 15 ist mechanisch mit dem Betätigungskolben 11 des doppelt wirkenden Betätigungszylinders 12 gekoppelt. Die mechanische Kopplung erfolgt zum Beispiel durch eine nicht näher bezeichnete Kolbenstange. Über eine weitere nicht näher bezeichnete Kolbenstange ist der Ventil kolben 3 mechanisch mit einem Betätigungselement 7 und mit einer Rastiervorrich tung 26 gekoppelt.
Der Ventilkolben 3 umfasst zwei Ventilkolbenkörper, durch welche ein Innenraum des Ventils 15 in zwei äußere Ventilräume 35 und 36 und einen inneren Ventilraum 37 un terteilt wird.
Die beiden Eingänge 31 und 32 sind in axialer Richtung zentral unten an dem Ventil 15 vorgesehen. Dabei sind die beiden Eingänge 31 und 32 axial voneinander beab- standet. Die beiden Ausgänge 33 und 34 sind in Figur 1 oben an dem Ventil 15 weiter außen als die Eingänge 31 und 32 angeordnet, das heißt, gegenüber diesen seitlich nach links und nach rechts versetzt.
Die beiden äußeren Ventilräume 35 und 36 des Ventils 15 sind durch eine Verbin dungsleitung 2 miteinander verbunden. Die Verbindungsleitung 2 erstreckt sich durch den Ventilkolben 3 hindurch. Durch eine punktierte Linie ist oberhalb des Ventils 15 angedeutet, dass die äußeren Ventilräume 35 und 36 auch durch eine externe Ver bindungsleitung miteinander verbunden sein können.
In Figur 1 befindet sich der Ventilkolben 3, ebenso wie der Betätigungskolben 11 , in seiner in Figur 1 linken Endlage oder Endstellung. In dieser Endstellung des Ventilkol bens 3 ist der Eingang 32 des Ventils 15 über den inneren Ventilraum 37 mit dem Ausgang 33 verbunden. So wird die Kühlung und/oder Schmierung 1 über den Ein gang 32 und den Ausgang 33 des Ventils 15 mit Hydraulikmedium versorgt.
Der Eingang 31 ist durch den Ventilkolben 3 verschlossen. Der äußere Ventilraum 35 steht über den Ausgang 34 ebenfalls mit der Kühlung und/oder Schmierung 1 in Ver bindung, allerdings fließt über den Ausgang 34 in der dargestellten Endlage des Ven tilkolbens 3 kein Hydraulikmedium.
Die Rastiervorrichtung 26 umfasst eine Nockenrampe 21, die mechanisch mit dem Ventilkolben 3 gekoppelt ist. Die Nockenrampe 21 umfasst auf ihrer Oberseite in Figur 1 ein Plateau, von dessen Enden zwei Nockenrampen 21 und 22 ausgehen. Die No ckenrampen 21 und 22 fallen in Figur 1 von dem Plateau nach links und nach rechts ab. Die Rastnocke 6 wirkt mit einem Rastelement 5 zusammen. Das Rastelement 5 ist als Kugel ausgeführt und durch eine Federeinrichtung 4 in Figur 1 nach unten gegen die Rastnocke 6 vorgespannt.
In dem in Figur 1 dargestellten Zustand des Hydrauliksystems 30 liegt das Rastele ment 5 an der in Figur 1 rechten Nockenrampe 22 der Rastnocke 6 an. Wenn die Re versierpumpe 10 in dem in Figur 1 dargestellten Zustand so geschaltet wird, dass sie nach rechts fördert, also von dem Förderanschluss 23 zu dem Förderanschluss 24, dann wird über das in Figur 1 linke Tank-Rückschlagventil 17 aus dem Tank 20 Hyd raulikmedium angesaugt. Gleichzeitig wird über das in Figur 1 untere Kühl- Rückschlagventil 9 Flydraulikmedium über den Eingang 32 in das Ventil 15 gefördert.
Da in dem Ventil 15 aufgrund der Ventilkolbenstellung nur der Ausgang 33 offen ist, wird über diesen Hydraulikmedium zur Kühlung und/oder Schmierung 1 gefördert. Der ebenfalls mit Druck beaufschlagte rechte Druckraum 13 des Betätigungszylinders 12 hält den Betätigungskolben 11 und den Ventilkolben 3 in seiner in Figur 1 dargestell ten linken Anschlagstellung oder Endstellung.
Wird die Reversierpumpe 10 umgeschaltet, so dass sie in Figur 1 nach links fördert, also vom Förderanschluss 24 zum Förderanschluss 23, so wird über das in Figur 1 rechte Tank-Rückschlagventil 18 aus dem Tank 20 Hydraulikmedium angesaugt und in den in Figur 1 linken Druckraum 14 des Betätigungszylinders 12 gefördert. Da der rechte Eingang 31 des Ventils 15 über den Ventilkolben 3 verschlossen ist, kann in dem Druckraum 14 des Betätigungszylinders 12 hydraulischer Druck aufgebaut wer den, durch welchen der Betätigungskolben 11 nach rechts bewegt wird.
Aufgrund der mechanischen Kopplung von Betätigungskolben 11 und Ventilkolben 3 wird auch der Ventilkolben 3 nach rechts bewegt und verschließt zunächst den Aus gang 33 zur Kühlung und/oder Schmierungl , bevor der Ventilkolben 3 den in Figur 1 rechten Eingang 31 des Ventils 15 freigibt. Dadurch bleibt der Betätigungsdruck in dem Druckraum 14 zum Verschieben des Betätigungskolbens 11 während des kom pletten Betätigungsvorgangs erhalten, so dass der Betätigungskolben 11 bis fast zum Anschlag in Figur 1 nach rechts bewegt wird.
Am Anfang der Betätigung wird über die mit dem Betätigungselement 7 verschobene Rastnocke 6 das Rastelement 5 gegen die Kraft der Federeinrichtung 4 verschoben, wobei die Federeinrichtung 4 mit mechanischer Energie geladen wird. Gegen Ende des Betätigungsvorgangs wird vom Ventilkolben 3 zunächst der in Figur 1 linke Venti leingang 32 verschlossen und danach der in Figur 1 rechte Ventilausgang 34 freige- geben. Da hierdurch der hydraulische Druck für ein weiteres Verlagern des Betäti gungskolbens 11 bis zum Anschlag zusammenbricht, kann der Betätigungskolben 11 nicht weiter hydraulisch verlagert werden. In diesem Zustand befindet sich jedoch das mit der Vorspannkraft der Federeinrich tung 4 beaufschlagte Rastelement 5 schon auf der abfallenden in Figur 1 linken No ckenrampe 21, über welche das Schaltelement oder Betätigungselement 7 und die damit verbundenen Kolben 3 und 11 mit der gespeicherten Energie der Federeinrich tung 4 ganz nach rechts weiter bewegt werden. Die umgekehrte Schaltbetätigung des Betätigungselements 7 erfolgt analog.
Bezuqszeichenliste Kühlung und/oder Schmierung Verbindungsleitung Ventilkolben Federeinrichtung Rastelement Rastnocke Betätigungselement erstes Kühl-Rückschlagventil zweites Kühl-Rückschlagventil Reversierpumpe Betätigungskolben Betätigungszylinder Druckraum Druckraum Ventil Pumpenmotor erstes-Tank-Rückschlagventil zweites Tank-Rückschlagventil Saugfilter Tank Nockenrampe Nockenrampe erster Förderanschluss zweiter Förderanschluss Ventilanordnung Rastiervorrichtung erster Druckanschluss zweiter Druckanschluss Hydrauliksystem Eingang Eingang Ausgang Ausgang äußerer Ventilraum äußerer Ventilraum innerer Ventilraum

Claims

Patentansprüche
1. Hydrauliksystem (30) mit einer Reversierpumpe (10), die zwei Förderanschlüs se (23,24) umfasst, über die ein Hydraulikmedium aus einem Tank (20) in ent gegengesetzten Förderrichtungen gefördert werden kann, um ein Betätigungs element (7) hydraulisch zu betätigen und um eine Kühlung und/oder Schmie rung (1) mit Hydraulikmedium zu versorgen, und mit einer Ventilanordnung (25), über die ein Betätigungskolben (11) in einem doppeltwirkenden Betäti gungszylinder (12) mit Hydraulikmedium beaufschlagbar ist, wobei der Betäti gungskolben (11) mechanisch mit einer Rastiervorrichtung (26) und mit dem Betätigungselement (7) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Förderanschluss (23) der Reversierpumpe (10) mit einem in Richtung Tank (20) sperrenden ersten Tank-Rückschlagventil (17) und mit einem ersten Druckanschluss (27) des doppelt wirkenden Betätigungszylinders (12) verbun den ist, wobei ein zweiter Förderanschluss (24) der Reversierpumpe (10) mit einem in Richtung Tank (20) sperrenden zweiten Tank-Rückschlagventil (18) und mit einem zweiten Druckanschluss (28) des doppelt wirkenden Betäti gungszylinders (12) verbunden ist, wobei der Betätigungskolben (11) mecha nisch mit einem Ventilkolben (3) eines Ventils (15) gekoppelt ist, wobei der Ventilkolben (3) wiederum mechanisch mit dem Betätigungselement (7) gekop pelt ist.
2. Hydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (15) zwei Eingänge (31,32) aufweist, die über von den Eingängen (31,32) weg sperrende Kühl-Rückschlagventile (8,9) mit den Förderanschlüssen (23,24) der Reversierpumpe (10) verbunden sind.
3. Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass das Ventil (15) zwei Ausgänge (33,34) aufweist, die mit der Kühlung und/oder Schmierung (1) verbunden sind.
4. Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass der Ventilkolben (3) in dem Ventil (15) zwei äußere Ventil räume (35,36) begrenzt, die hydraulisch miteinander verbunden sind.
5. Hydrauliksystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventil kolben (3) in dem Ventil (15) einen inneren Ventilraum (17) begrenzt, der axial zwischen den äußeren Ventilräumen (35,36) angeordnet ist.
6. Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass der Ventilkolben (3) mechanisch mit einer Rastnocke (6) gekoppelt ist, die zwei Nockenrampen (21,22) umfasst, die mit einem durch ei ne Fördereinrichtung (4) vorgespannten Rastelement (5) der Rastiervorrichtung (26) Zusammenwirken.
7. Hydrauliksystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Nocken rampen (21,22) an Enden eines Plateaus vorgesehen sind.
8. Ventil (15), insbesondere Ventilkolben (3), Rastiervorrichtung (26), insbesonde re Rastelement (5) oder Rastnocke (6), Betätigungskolben (11), Betätigungszy linder (12), Reversierpumpe (10) und/oder Rückschlagventil (8,9,17,18) für ein Hydrauliksystem (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
9. Verfahren zum Betreiben eines Hydrauliksystems (30) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (7) durch die Rever sierpumpe (10) über den Betätigungskolben (11 ) und den Ventilkolben (3) in eine erste Richtung oder in eine zweite Richtung betätigt wird, wobei der Betä tigungskolben (11 ) in Endstellungen jeweils nur einen der Ausgänge (33,34) des Ventils (15) freigibt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Rastelement (5) am Anfang einer Betätigung durch eine der Nockenrampen (21 ,22) bewegt wird, um in der vorgespannten Federeinrichtung (4) Bewegungsenergie zu speichern, die am Ende der Betätigung wieder über das Rastelement (5) frei gesetzt wird.
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