[0001] Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Antriebssystem mit einer vorzugsweise
einstellbaren Pumpe, wobei im Falle einer einstellbaren Pumpe deren Einstellorgan
mit einem, in einem Pumpenstellzylinder verschiebbaren Pumpenstellkolben verbunden
ist, dessen Lage von einem mittels eines Servosteuerventiles gesteuerten Druckmedium
bestimmt ist, wobei das Antriebssystem mehrere Verbraucher hydrostatischer Energie
sowie eine Förderleitung zwischen der Pumpe und diesen Verbrauchern sowie eine, zu
einem Behälter führende Rücklaufleitung aufweist und Schaltorgane aufweist, wobei
an die von der Pumpe ausgehende Förderleitung mehrere Verbraucher über je eine, von
der Förderleitung ausgehende Förderzweigleitung angeschlossen sind und jeweils mittels
eines willkürlich betätigbaren Schaltorganes mit der Pumpe verbindbar sind. Insbesondere
bezieht sich die Erfindung auf ein hydrostatisches Antriebssystem für eine Baumaschine,
inbesondere für einen Bagger, bei dem die Verbraucher ein oder mehrere Zylinder zum
Heben des Auslegers, mindestens ein Zylinder zur Betätigung des Löffel, mindestens
ein weiterer Zylinder für das Knicken des Stieles, mindestens ein weiterer Verbraucher
ein Motor für das Fahrwerk und bzw. oder mindestens ein weiterer Verbraucher ein Hydromotor
für das Schwenken des Baggers sein kann. Bei den derzeit bekannten Baggern geht von
der Pumpe eine Förderleitung aus, von der Zweigleitungen zu jeweils einem willkürlich
betätigten Steuerventil führen, wobei die von diesen Steuerventilen ausgehenden Zweigleitungen
zu den einzelnen Verbrauchern führen. Die einzelnen Steuerventile sind meist zu einem
Blocksteuergerät zusammengefasst, dessen einzelne Sektionen die Steuerventile zu den
einzelnen Zweigleitungen bilden. Die Pumpe ist, wenn überhaupt, dann nur abhängig
vom Förderdruck in der Förderleitung geregelt. Der den einzelnen Verbrauchern zufließende
Förderstrom wird lediglich durch mehr oder minder weites Oßhen des jeweils zugeordneten
Steuerventiles willkürlich gesteuert. Rückwirkungen, die sich aus Änderung des Arbeitsdruckes
in einem Verbraucher ergeben, müssen vom Bedienungsmann durch Steuereingriffe ausgeglichen
werden.
[0002] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem zu schaffen, bei dem
mehrere Verbraucher von einer Pumpe aus gleichzeitig beaufschlagt werden können und
der zu jedem einzelnen Verbraucher führende Förderstrom willkürlich eingestellt werden
kann, wobei sich Änderungen des Druckes, die durch Belastung an einem Verbraucher
entstehen, auf die anderen Verbraucher nicht auswirken, sondern trotz der Parallelschaltung
zu jedem Verbraucher das Druckmittel mit dem durch die Belastung des jeweiligen Verbrauchers
bestimmten Druck mit dem willkürlich gewählten Strom strömt.
[0003] Zur Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß in jeder Zweigleitung eine einstellbare
Parallelschaltungsdrosselstelle angeordnet ist, wobei das Einstellorgan jeder dieser
Parallelschaltungsdrosselstellen auf der einen Seite von dem Druck in der Förderleitung
bzw. Förderzweigleitung und auf der anderen Seite von einem Steuerdruck und einer
Druckfeder (bzw. einer Zugfeder auf der erstgenannten Seite) beaufschlagt ist und
wobei weiterhin der Steuerdruck an allen diesen Einstellorganen gleich ist und die
vom Steuerdruck beaufschlagtenSeitander Einstellorgane an eine gemeinsame Steuerdruckleitung
angeschlossen sind. Bei einer solchen Einrichtung ist es möglich, die Pumpe willkürlich
auf den jeweils gewünschten Förderstrom einzustellen und dann, wenn mehr als ein Verbraucher
angeschlossen werden soll, den Förderstrom durch willkürliches Einstellen der einzelnen
Schaltorgane auf die gewünschten Verbraucher aufzuteilen.
[0004] Im Zusammenhang mit derartigen Drosselstellen ist darauf hinzuweisen, daß bereits
eine Anordnung bekannt ist, bei der von der Förderleitung der Pumpe zwei Zweigleitungen
ausgehen, die jeweils zu einem Zylinder führen, wobei in jeder Zweigleitung eine,
im Aufbau den genannten Parallelschaltungsdrosselstellen gleichartige Drosselstelle
angeordnet ist, deren Einstellorgan von einer Druckfeder und einem Steuerdruck beaufschlagt
ist (DE-OS 22 34 562). Diese bekannte Anordnung dient jedoch nicht dazu, willkürlich
unterschiedliche Geschwindigkeiten an den Zylindern einstellen zu können und Rückwirkungen
des Druckes auszuschalten, sondern im Gegenteil dient die bekannte Anordnung dazu,
die Arbeitsgeschwindigkeit beider Zylinder gleich zu halten. Deshalb ist bei dieser
Einrichtung der Steuerdruck nicht an allen Einstellorganen der Drosselstellen gleich,
sondern der Steuerdruck an den einzelnen Einstellorganen wird abhängig von der Bewegungsgeschwindigkeit
der Kolben in den einzelnen Zylindern eingestellt, so daß sich an den einzelnen Drosselstellen
abhängig von den ünterschiedlichen Steuerdrücken unterschiedliche Drosselwirkungen
ergeben, abhängig von den unterschiedlichen Kolbengeschwindigkeiten in den Arbeitszylindern.
Wesentlich ist dem gegenüber, daß gemäß der Erfindung die Einstellorgane aller Parallelschaltungsdrosselstellen
vom gleichen Steuerdruck beaufschlagt sind. Dabei kann es zweckmäßig sein, daß dieser
alle Einstellorgane der Parallelschaltungsdrosselstellen beaufschlagende Steuerdruck
der gleiche Steuerdruck ist, der auch das Einstellorgan der einstellbaren Pumpe beeinflußt.
[0005] Der Steuerdruck kann in einer zweckmäßigen Ausgestaltungsform gemäß der Erfindung
dadurch gewonnen werden, daß an jede Leitung zwischen jeweils einer Parallelschaltungsdrosselstelle
und dem zugeordneten Verbraucher eine Zweigleitung angeschlossen ist und alle diese
Zweigleitungen an die Steuerdruckleitung angeschlossen sind, wobei in jeder Zweigleitung
ein zur der Gesamtsteuerdruckleitung hin öffnendes Rückschlagventil angeordnet ist,
mit der Folge, daß der an dem mit dem jeweils höchsten Druck fahrenden Verbraucher
anstehende Druck über das geöffnete Rückschlagventil auf die Gesamtsteuerdruckleitung
und damit die Einstellorgane aller Parallelschaltungsdrosselstellen wirkt, während
alle anderen Rückschlagventile in den anderen Steuerzweigleitungen geschlossen bleiben
mit der Folge, daß die niedrigeren Verbraucherdrücke keine Einwirkung auf die Parallelschaltungsdrosselstellen
haben.
[0006] In neuerer Zeit ist auch eine andere Ausgestaltungsform . eines hydrostatischen Antriebssystems
für Bagger bekannt geworden, bei dem das Schaltorgan in der jeweils zu einem Verbraucher
führenden Zweigleitung als willkürlich einstellbare Meßdrosselstelle ausgestaltet
ist, wobei das Druckgefälle an dieser Meßdrosselstelle auf das Pumpeneinstellorgan
einwirkt und den Förderstrom der Pumpe so einreguliert, daß unabhängig von der willkürlich
der Meßdrosselstelle gegebenen Weite an dieser Meßdrosselstelle immer ein vorbestimmtes
Druckgefälle auftritt. Das heißt, der Druck vor dieser Meßdrosselstelle, also der
Druck in der Förderleitung der Pumpe,wirkt auf die eine Seite des Einstellorganes
der Pumpe und der Druck hinter der Meßdrosselstelle wirkt über die Steuerdruckleitung
auf die andere Seite des Einstellorganes der Pumpe. Die Anwendung der grundsätzlichen
Merkmale dieser Erfindung ist bei einem solchen hydrostatischen Antriebssystem besonders
vorteilhaft, das heißt es ergibt sich eine besonders vorteilhafte Ausgestaltungsform
eines hydrostatischen Antriebssystemes insbesondere für Bagger oder ähnliche Maschinen,
wenn das vorstehend beschriebene Steuersystem mit einer Meßdrossel kombiniert wird
mit dem System mit Parallelschaltungsdrosselstellen gemäß der Erfindung. Der Anspruch
4 bezieht sich auf eine solche zweckmäßige Kombination.
[0007] Unabhängig davon, ob diese Kombination gewählt wird oder nicht, ergibt sich eine
zweckmäßige Ausgestaltung eines Antriebssystemes,wenn nicht nur die Förderleitungen
zu einem System zusammengefasst sind,'sondern auch die Rücklaufleitungen, so daß von
jedem Verbraucher eine Zweigrücklaufleitung ausgeht und alle diese Zweigrücklaufleitungen
an eine Sammelrücklaufleitung angeschlossen sind. Diese Sammelrücklaufleitung kann
dann parallel zur Förderleitung verlegt sein.
[0008] Weiterhin ergibt sich eine zweckmäßige Ausgestaltungsform bei Antriebssystemen mit
Pumpen, die aus dem Gehäuse ansaugen, wenn die Sammelrücklaufleitung unmittelbar an
das Gehäuse angeschlossen ist, so daß der über die Rücklaufleitung zurückfließende
Strom über die Sammelrücklaufleitung unmittelbar in das Gehäuse der Pumpe fließt,
aus dem die Pumpe wieder ansaugt. Bei solcher Anordnung ist es jedoch empfehlenswert,
Maßnahmen vorzusehen, die ein Austausch von Druckmittel - normalerweise also von Ö1
- vorsehen, einerseits damit das Druckmittel durch ein Filter geleitet wird, andererseits
damit bessere Möglichkeiten zur Wärmeabführung bzw. zur Vermischung heißen öls mit
einem größeren Volumen nicht unmittelbar im Kreislauf befindlichen öls möglich sind
und das Gleiche gilt auch in Hinsicht auf den Gesichtspunkt der Alterung des öls.
Die angegebene Anordnung mit einer Sammelrücklaufleitung ermöglicht aber auch noch
eine andere, zweckmäßige Weiterausgestaltüng dahingehend, daß an diese Sammelrücklaufleitung
ein vorgespannter Druckspeicher angeschlossen ist.. Dadurch kann erzielt werden, daß
der Innenraum der Pumpe unter dem Vorspanndruck des Speichers gehalten wird, so daß
das Ansaugen mit hohen Strömungsgeschwindigkeiten erleichtert ist. Das Volumen des
Druckspeichers wird zweckmäßiger Weise derart gewählt, daß Änderungen des insgesamt
im Antriebssystem zu einem bestimmten Zeitpunkt enthaltene
nölvolumens ausgeglichen werden können, das heißt daß der Speicher das Volumen aufzunehmen
vermag auch dann, wenn gleichzeitig mehrere Arbeitszylinder auf dem kolbenstangen-seitigen
Druckraum mit Druck beaufschlagt sind und umgekehrt.
[0009] Bei einem Antriebssystem, bei dem mindestens einer der Verbraucher in beiden Richtungen
betreibbar ist, also von dessen beiden Anschlüssen wahlweise jeweils der eine mit
Druck beaufschlagt werden kann und der andere als Rücklaufleitung geschaltet werden
kann, ist es zweckmäßig, wenn in beiden, an jeweils einen Anschluß des Verbrauchers
angeschlossenen Leitungen jeweils eine Parallelschaltungsdrossel angeordnet ist, wobei
die Steuerdruckleitungen dieser beiden Paralleldrosselstellen an eine. gemeinsame
Sammelsteuerdruckleitung angeschlossen sind. Umgekehrt können an eine Parallelschaltungsdrosselstelle
zwei oder mehr zueinander parallel geschaltete Verbraucher angeschlossen sein. Sind
alle diese Verbraucher in beiden Richtungen betreibbar, so'sind zweckmäßigerweise
zwei Parallelschaltungsdrosselstellen vorgesehen, von denen die eine mit der einen
Seite aller Verbraucher und die andere mit der jeweils anderen Seite aller Verbraucher
verbunden ist. Ist gesichert, daß die Verbraucher in einer Bewegungsrichtung nur kraftlos
fahren, also kein Druck entsteht, kann es auch genügen, daß nur jeweils eine Verbraucherseite
eine Parallelschaltungsdrosselstelle zugeordnet ist, sofern gesichert ist, daß entweder
kein zweiter Verbraucher zuschaltbar ist oder, falls ein zweiter Verbraucher zuschaltbar
ist, daß dieser gleichen Druck führt. Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltungsform
ergibt sich, wenn alle einem Verbraucher zugeordneten Parallelschaltungsdrosselstellen
in einer Steuereinheit zusammengefasst sind. Das heißt, sowohl die Parallelschaltungsdrosselstelle,
die in der Leitung, die in der einen Bewegungsrichtung Förderleitung ist, als auch
die Parallelschaltungsdrosselstelle, die in der Leitung, die bei Bewegung in der anderen
Richtung Förderleitung ist, sind in einer Steuereinheit zusammengefasst. Das gleiche
gilt dann, wenn mehrere Verbraucher zu einer Verbrauchergruppe zusammengefasst sind.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn diese Steuereinheit unmittelbar an den Verbraucher
angebaut ist. Es ist zwar schon bekannt, Steuerorgane,und zwar Magnetventile unmittelbar
an den Verbraucher anzubauen. Da aber Steuereinheiten der hier angespröchenen Art
nicht bekannt sind, ist es auch nicht bekannt, diese unmittelbar an dem Verbraucher
anzuordnen.
[0010] Eine besonders zweckmäßige Ausgestaltungsform ergibt sich, wenn in der Steuereinheit
nicht nur die Parallelschaltungsdrosselstelle, sondern auch die Meßdrosselstelle bzw.,
Parallelschaltungsdrosselstellen und Meßdrosselstellen zusammengefasst und vorzugsweise
an den zugeordneten Verbraucher angebaut sind.
[0011] Eine besonders einfache Ausgestaltungsform der Parallelschaltungsdrosselstellen ergibt
sich, wenn wie bekannt die Parallelschaltungsdrosselstelle mit einem Ventilschieberkörper
versehen ist, der gleichzeitig das Einstellorgan ist, auf dessen Stirnfläche der Druck
in der Förderleitung und auf dessen Rückseite der Steuerdruck und die Druckfeder einwirken.
[0012] Bei einem Verbraucher, der in beiden Richtungen antreibbar ist, bei dem also wahlweise
der eine Anschluß Druckanschluß und der andere Rücklaufanschluß sein kann oder umgekehrt,
ergeben sich in dnem Antriebssystem mit offenem Kreislauf weitere Probleme dann, wenn
ungewollte Bewegungen des Verbrauchers verhindert werden müssen, das heißt, die Bewegung
des Verbrauchers stets korrekt durch den dem Verbraucher zufließenden Strom steuerbar
sein muß. Wirkt auf den Verbraucher eine Kraft in der angesteuerten Bewegungsrichtung,
so muß dann, wenn die genannte Abhängigkeit vom zugeführten Strom gesichert sein soll,
verhindert werden, daß der Verbraucher in der Förderleitung einen Unterdruck erzeugt
und der vorgesehenen Bewegung unter der wirkenden Kraft voreilt. In einer zweckmäßigen
Weiterausgestaltungsform der Erfindung kann das insbesondere zweckmäßig im Zusammenhang
mit den Parallelschaltungsdrosselstellen der Erfindung dadurch erzielt werden, daß
in der Rücklaufleitung eine gesteuerte Drosselstelle, vorzugsweise ein gesteuertes
Druckbegrenzungsventil, vorgesehen ist, wobei die Steuerung abhängig vom Druck in
der Förderleitung erfolgt, so daß dann, wenn in der Förderleitung der Druck infolge
Voreilens des Verbrauchers unter ein vorbestimmtes Druckniveau sinkt, dieser Druck
die Drosselstelle bzw. das Druckbegrenzungsventil in der Rücklaufleitung in
[0013] Richtung auf die Schließstellung steuert mit der Folge, daß der abfließende Strom
gedrosselt wird und damit der Verbraucher gehindert wird,gegenüber der vorgesehenen
Bewegungsgeschwindigkeit vorzueilen. Andererseits muß verhindert werden, daß der Verbraucher
unbeabsichtigte Bewegungen durchführt, wenn die zum Verbraucher hin führende Leitung,
beispielsweise infolge eines Leitungsbruches,drucklos wird. Zu diesem Zweck ist in
der Förderleitung in unmittelbarer Nähe des Verbrauchers ein Rückschlagventil angeordnet,
welches schließt, wenn der Druck in dem an die Förderleitung angeschlossenen Druckraum
größer wird, als der Druck in der Förderleitung. Derartige Rohrbruchsicherungs
- rückschlagventile sind immer dann erforderlich oder zumindest zweckmäßig, wenn der
Verbraucher unter Kraft eine Bewegung durchführen kann und bei ungewollter Bewegung
in der Gegenrichtung eine Gefahr entstehen kann. Das gilt beispielsweise bei Baggern
beim Heben des Auslegers, während beim Senken wichtiger ist, daß die Rücklaufbewegung
durch Drosseln der Ablaufleitung gesteuert werden kann.
[0014] Besonders zweckmäßig ist es, wenn diese zusätzlichen Organe, nämlich Druckbegrenzungsventil
bzw. steuerbare Drosselstellen und Rückschlagventile einschließlich gegebenenfalls
erforderlicher oder zweckmäßiger zusätzlicher Nachsaugerück- schlagventile,mit in
die unmittelbar am Verbraucher angebaute Steuereinheit eingebaut werden.
[0015] Bei Baggerantrieben mit zwei Pumpen und zwei jeweils einer Pumpe zugeordneten Blocksteuergeräten
sind verschiedene Schaltungen bekannt, die es ermöglichen sollen, die Förderströme
beider Pumpen einem Verbraucher zuzuleiten, wobei verschiedene dieser bekannten Schaltungen
nur ermöglichen, die Förderströme beider Pumpen jeweils einem bestimmten der Verbraucher
zuzuleiten. Die Ausgestaltung gemäß der Erfindung erlaubt eine bessere und einfachere
Lösung und zwar dergestalt, daß die Förderleitungen sowie die Steuerdruckleitungen
beider Pumpen an eine Zusammenschalteinrichtung angeschlossen sind, die ein druckgesteuertes
Vieranschluß/Zweistellungsventil enthält, das bei Vorliegen einer bestimmten Betriebsbedingung
die Förderleitungen und die Steuerdruckleitungen miteinander verbindet. Vorzugsweise
ist diese,das Verbinden auslösende Betriebsbedingung eine bestimmte, vorgegebene Druckdifferenz
zwischen Förderleitung und zugeordneter Steuerdruckleitung, wobei diese Druckdifferenz
kleiner ist, als die gewollt an der Meßdrossel vorgesehene Druckdifferenz. der Da
heißt, daß dann, wenn/MeBdrosselstelle willkürlich eine bestimmte Weite gegeben ist
und der Pumpenförderstrom auch bei voll ausgeschwenkter Pumpe nicht ausreicht, um
an der Meßdrosselstelle das vorgesehene Druckgefälle zu erzielen und dieses Druckgefälle
kleiner wird, als ein vorgesehener Grenzwert, die Zusammenschalteinrichtung anspricht
und die Steuerdruckleitungen und die Förderleitungen miteinander verbindet, vorzugsweise
zuerst die Steuerdruckleitungen und dann die Förderleitungen miteinander verbindet.
[0016] Bei den bisher bekannten hydrostatischen Antriebssystemen für Bagger mit vom Druck
in der Förderleitung der Pumpe geregelten Pumpen sind Leistungsregler bekannt, bei
denen ein vom Förderdruck beaufschlagter Stellkolben gegen die Kraft einer Feder verschiebbar
ist und das Hubvolumen der Pumpe bei zunehmendem Förderdruck derart verringert, daß
das Produkt aus Förderdruck und Hubvolumen pro Umdrehung und damit die aufgenommene
Leistung konstant bleibt. Bei Baggerantrieben mit zwei Pumpen sind Summenleistungsregler
vorgesehen, die von den Drücken in beiden Förderleitungen beaufschlagt sind und beide
Pumpen gemeinsam derart zurückschwenken, daß das Produkt aus der Summe der Drücke
und der Summe der Ströme konstant bleibt, also auch hier die aufgenommene Leistung
konstant bleibt. Diese Regelungsart hat zwei wesentliche Nachteile, nämlich einerseits
den, daß die Leistung, die von Nebenabtrieben, beispielsweise anderen Pumpen, Kompressoren
oder Lichtmaschinen aufgenommen wird, vom Regler nicht erfasst wird. Die Leistung,
auf die der Regler einregelt, muß somit um so viel kleiner sein, als die Leistung,
die maximal alle Nebenantriebe gleichzeitig gemeinsam aufnehmen können. Das hat zur
Folge, daß die in der Primärenergiequelle installierte Antriebsleistung normalerweise
nicht aufgenommen werden kann, die Primärenergiequelle also fast immer in einem ungünstigen
Teillastbetrieb läuft. Ein weiterer Nachteil ergibt sich aus der Koppelung der beiden
Pumpen derart, daß diese stets in gleichem Maße zurückschwenken. Werden zwei Bewegungen
gleichzeitig ausgeführt, die sich gegenseitig überlagern,und greift in diesen Betriebszustand
der Regler ein, so wird die überlagerte resultierende Bewegungsrichtung verändert.
Beispielsweise wird beim Heben das Drehwerk zugeschaltet, greift in der Beschleunigungsphase
der Regler ein und schwenkt beide Pumpen um den gleichen Betrag in Richtung auf kleineres
Hubvolumen pro Umdrehung zurück. Je nach der Geschwindigkeitsvorgabe ändert sich dadurch
die anvisierte Bewegungsrichtung und der Bedienungsmann muß korregierend eingreifen.
Ist die Drehbeschleunigung beendet, schwenken infolge des geringer werdenden Förderdruckes
beide Pumpen wieder in Richtung auf größeres Hubvolumen pro Umdrehung. Das Verhältnis
der beiden Verbrauchergeschwindigkeiten ändert sich abermals und die anvisierte Zielrichtung
wird dadurch wiederum verändert. Diese Eigenschaft der bekannten Reglersysteme stört
immer dann, wenn zwei oder mehr Bewegungen gleichzeitig ausgeführt werden und der
Leistungsregler eingreift. Bei anderen Antriebssystemen sind allerdings auch schon
Regler bekannt, die als Regelgröße von der Drehzahl der Ausgangswelle der Primärenergiequelle
bzw. der Antriebswelle der Pumpe ausgehen und feststellen, ob diese Drehzahl einem
beispielsweise durch die jeweilige Einstellung der Primärenergiequelle, beispielsweise
der Einspritzpumpe eines Dieselmotors,vorgegebenen Drehzahl entspricht. Sinkt die
Drehzahl der Antriebswelle infolge von Überlastung der Primärenergiequelle unter den
vorgegebenen Grenzwert, so greift der Grenzlastregler ein und regelt die Pumpe bzw.
die Pumpen auf kleineres Hubvolumen pro Umdrehung und damit kleinere Drehmomentaufnahme.
Dieses System erfasst auch die Leistungsaufnahme an Nebenantrieben mit.
[0017] Besonders zweckmäßig ist die Kombination einer solchen Grenzlastregelung mit einem
Antriebssystem der vorbeschriebenen Art derart, daß der Grenzlastregler ein Druckgefälle
erzeugt, welches unmittelbar an dem Servosteuerventil des Pumpeneinstellorganes wirksam
wird.
[0018] Zur Absicherung von derartigen Antriebssystemen ist es weiterhin bekannt und in den
meisten Fällen erforderlich , an die Förderleitung ein Druckbegrenzungsventil anzuschließen,um
zu verhindern, daß ein unzulässig hoher Druck in dieser entsteht und dadurch ein an
die Förderleitung angeschlossenes Organ, sei es ein Steuerorgan der Verbraucher oder
die Pumpe, zerstört bzw. zumindest beschädigt wird oder die Förderleitung selbst bricht.
Ein öffnen dieses Druckbegrenzungsventiles hat die nachteilige Folge, das Druckmedium
unter dem hohen, in der Förderleitung anstehenden Druck abfließt so daß sehr viel
Energie vernichtet wird und das Druckmedium stark erhitzt wird. Um diesen Nachteil
zu vermeiden, ist es vorteilhaft, die Pumpe vor Erreichen des Förderdruckes, auf den
das an die Förderleitung angeschlossene Druckbegrenzungsventil eingestellt ist, auf
kleineres Hubvolumen pro Umdrehung zurückzuschwenken. Zu diesem Zweck ist es bei einem
hydrostatischen Getriebe bereits bekannt, an die Förderleitung eine Schalteinrichtung
anzuschließen, die über ein Betätigungsglied mit einem den Steuerdruck in Strömungsrichtung
vor dem Grenzlastregler regelnden Organ so in Verbindung steht, daß jeweils bei Überschreiten
eines höchst zulässigen Druckes in der Förderleitung der Steuerdruck vermindert wird
(DE-OS 24 59 795). Besonders vorteilhaft und zweckmäßig ist nun die Kombination mit
der Einrichtung gemäß der Erfindung derart, daß an der Steuerdruckleitung,die zu dem
die Einstellung des Pumpeneinstellorganes steuernden Servosteuerventil führt,ein zweites
Druckbegrenzungsventil angeschlossen ist, dessen Ansprechdruck um so viel niedriger
eingestellt ist als der Ansprechdruck des an die Förderleitung angeschlossenen Druckbegrenzungsventiles
(wobei bei einer Schaltung mit einer solchen das an der Meßdrossel beabsichtigte Druckgefälle
zu berücksichtigen ist) daß das unmittelbar den Steuerdruck am Servosteuerventil absenkende
Druckbegrenzungsventil öffnet, bevor der Druck in der Förderleitung einen solchen
Wert erreicht hat, daß das an diese angeschlossene Druckbegrenzungsventil öffnet.
Das hat die Folge, daß die Pumpe auf kleineres Hubvolumen pro Umdrehung und damit
kleineren lörderstrom zurückgeregelt wird, bevor das an die Förderleitung angeschlossene
Druckbegrenzungsventil anspricht.
[0019] Um die Möglichkeit auszuschließen, daß die Parallelschaltungsdrosselstelle schließt
und damit Druckmittel in der Förderleitung zwischen Verbraucher und Parallelschaltungsdrosselstelle
unter Druck eingeschlossen wird und dadurch das in der Rücklaufleitung vorgesehene
Druckbegrenzungsventil offen hält, obwohl das in diesem Zustand gar nicht zweckmäßig
ist, ist in einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung vorgesehen, daß parallel zu
der Parallelschaltungsdrosselstelle eine Leitung geschaltet ist, in der ein zur Pumpe
hin öffnendes Rückschlagventil angeordnet ist. In einer günstigen Ausgestaltungsform
kann dieses Rückschlagventil in den Schieberkörper der Parallelschaltungsdrosselstelle
eingebaut sein.
[0020] Bisher bekannt sind Steuereinrichtungen, die vom Förderdruck der Pumpe beaufschlagt
werden und auf deren Einstellorgan derart einwirken, daß die Pumpe mit zunehmendem
Förderdruck auf geringeres Hubvolumen pro Umdrehung eingestellt wird. Diese Einrichtungen
sind bisher nur bei geschlossenem Kreislauf bekannt und zwar derart, daß mit der willkürlich
einem Betätigungsorgan gegebenen Einstellung der Förderdruck der Pumpe vorgewählt
wird und damit das am Verbraucher auftretende Moment bzw. die auftretende Kraft vorgegeben
wird. Mit diesen Einrichtungen lassen sich Energieverluste reduzieren.
[0021] Gemäß einem weiteren Schritt der Erfindung wird die Einrichtung mit einer Steuerdruckleitung
bei mehreren Verbrauchern, die willkürlich zueinander parallel geschaltet werden können,
ausgenutzt, wobei eine Druckregelung durch ein Ventil bewirkt wird, wobei der Ventilschieber
dieses Ventiles auf der einen Seite von einem willkürlich betätigbaren Steuerdruckgeber
und auf der anderen Seite von dem Druck des Verbrauchers beaufschlagt wird, so daß
sich bei Betätigen des Steuerdruckgebers ein Gleichgewichtszustand an dem Ventilschieber
einstellt zwischen dem Steuerdruckgeberdruck und dem Druck in der zum Verbraucher
führenden, von Druck beaufschlagten Leitung. Sinkt der Druck in dieser zum Verbraucher
führenden, von Druck beaufschlagten Leitung, wird das Ventil weiter geöffnet, so daß
ein größerer Strom zum Verbraucher fließt und somit aufgrund der zu erwartenden Verbraucherkennung
der Druck am Verbraucher erhöht wird. Auch durch dieses Ventil kann also durch eine
willkürlich einem Steuerdruckgeber gegebene Einstellung willkürlich ein bestimmter,
am Verbraucher auftretender Druck vorgewählt werden - auch hier vorausgesetzte daß
mit zunehmendem Förderstrom die Kraftrückwirkung am Verbraucher zunimmt. Bei dieser
neuen Einrichtung wird also die Druckregelung durch ein Ventil bewirkt mit dem Vorteil,
daß diese Einrichtung an das Leitungssystem gemäß der Erfindung mit der von der Pumpe
ausgehenden Förderleitung, einer Rücklaufleitung und einer den auf das Servosteuerventil
der Pumpe einwirkenden Steuerdruck führenden Steuerdruckleitung angeschlossen werden
kann. Auch in diesem Falle kann diese Steuereinheit unmittelbar an den Verbraucher
zw. angebaut angeschlossen/werden und zusätzlich Nachsaugerückschlag- bzw. Rohrbruchsicherungsventile
und Druckbegrenzungsventile enthalten, wobei auch in diesem Falle die Steuerdruckleitung
über ein Rückschlagventil an die Leitung vorgegeben wird. Zweck dieser Einrichtungen
ist eine Regelung auf konstanten, willkürlich wählbaren Druck und damit konstante
Kraft bzw. konstantes Moment. Mit diesen Einrichtungen lassen sich zudem Energieverluste
reduzieren.
[0022] In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes als Schaltschema
mit zwei Abänderungen zu je einem Einzelteil vorgesehen.
[0023]
Figur 1 zeigt einen Gesamtübersichtssehaltplan und die weiteren Figuren zeigen die
Schaltschemen zu den einzelnen in der Gesamtübersicht gemäß Figur 1 nur umrißartig
angedeuteten Teilen.
Figur 2 zeigt das Schaltschema zu dem Doppelpumpenaggregat 24.
Figur 3 zeigt das Schaltschema zu der Grenzlaststeuereinheit 230.
Figur 4 zeigt das Schaltschema zu der Zusammenschalteinheit 179.
Figur 5 zeigt das Schaltschema zu der Teilsteuereinheit 27 und zu der Steuereinheit
74.
Figur 6 zeigt das Schaltschema zu der Steuereinheit 74 oder 75 mit zugeordnetem Verbraucher.
Figur 7, Figur 8 und Figur 9 zeigen jeweils eine Gesamtsteuereinheit 85 bzw. 110 bzw.
111 mit zugeordnetem Verbraucher.
Figur 10 zeigt das Schaltschema zu einer Druckkonstantregelung.
Figur 11 zeigt eine andere Ausgestaltungsform zu einer Teilsteuereinheit.
Figur.12 zeigt eine weiterentwickelte Ausgestaltungsform zu einer Zusammenschalteinheit.
[0024] Von der Brennkraftmaschine 1 werden mittels der Welle 2 die Pumpen 3 und 4 angetrieben.
Das Stellorgan 5 der Pumpe 3 ist mit einem Pumpenstellkolben 6 verbunden, der in einem
Pumpenstellzylinder 7 verschiebbar ist und diesen in zwei Druckräume 8 und 9 aufteilt.
Die Pumpe 3 fördert in eine Förderleitung 12, von der aus über Zweigleitungen 13 und
14 der Druckraum 9 beaufschlagt wird, in dem eine Feder 11 angeordnet ist. Die Beaufschlagung
des Druckraumes 8 wird über ein hydraulisch gesteuertes Servosteuerventil 10 gesteuert.
[0025] Die Pumpe 4 fördert in eine Förderleitung 15. Das Einstellorgan 16 der Pumpe 4 ist
mit einem Pumpenstellkolben17 verbunden, der in einem Pumpenstellzylinder 18 verschiebbar
ist und diesen in zwei Druckräume 19 und 20 teilt, wobei in dem Druckraum 20 eine
Feder 21 angeordnet ist. Dieser Druckraum 20 ist über eine Zweigleitung 321 und eine
weitere Zweigleitung 22 an die Förderleitung 15 angeschlossen. Die Beaufschlagung
des Druckraumes 19 wird über ein hydraulisch gesteuertes Servosteuerventil 23 gesteuert.
Beide Pumpen 3 und 4 sind in einem gemeinsamen Gehäuse 24 angeordnet.
[0026] Von der Welle 2 aus werden noch zwei weitere als Konstantpumpen ausgestaltete Pumpen
25 und 26 angetrieben (die Pumpe 26 kann aber in einer anderen Ausgestaltungsform
auch von einem Nebenabtrieb der Brennkraftmaschine 1 aus angetrieben werden).
[0027] Von der Förderleitung 12 zweigt eine Zweigförderleitung 28 ab, die zu einer Teilsteuereinheit
27 führt, in der die Förderzweigleitung 28 sich in zwei Teilleitungen 29 und 30 aufteilt.
Jede der beiden Teilleitungen 29 und 30 führt zu einem Einkantensteuerschieber 31
bzw. 32, wobei der Einkantensteuerschieber 31 hydraulisch gesteuert ist und über eine
Druckgebersteuerleitung 33 von einem im Fahrerstand des Baggers angeordneten,willkürlich
betätigbaren Steuerdruckgeber 92 mit Druck beaufschlagt wird. In eben solcher Weise
wird der hydraulisch gesteuerte Einkantensteuerschieber 32 über eine Druckgebersteuerleitung
34 mit Steuerdruck beaufschlagt, wobei die Druckgebersteuerleitung 34 zu einem, ebenfalls
im Fahrerstand angeordneten, willkürlich betätigbaren, anderen Steuerdruckgeber 93
führt. Die Einkantensteuerschieber 31 und 32 wirken jeweils als Meßdrosselstelle,
durch die jeweils ein gedrosselter Strom von der Teilleitung 29 zu der Leitung 35
bzw. von der Teilleitung 30 zu der Leitung 36 geführt wird. In der jeweils anderen
Stellung verbindet der Einkantensteuerschieber 31 die Leitung 35 mit der Rücklaufleitung
37 und in ebensolcher Weise verbindet in der anderen Stellung der Einkantensteuerschieber
32 die Leitungen 36 und 38, wobei die beiden Rücklaufleitungen 37 und 38 gemeinsam
zu der Rücklaufzweigleitung 39 führen.
[0028] Die Leitung 35 führt zu einer Parallelschaltungsdrosselstelle 40 mit einem Schieberkörper
41, dessen Rückseite durch eins Feder 42 und durch den in einer Steuerdruckleitung
53 anstehenden Steuerdruck beaufschlagt ist. Von der Parallelschaltungsdrosselstelle
40 geht eine Leitung 43 aus, die sich in zwei Leitungen 44 und 45 trennt, die jeweils
zu einem Druckraum 46 bzw. 47 der beiden zu einander parallel geschalteten, am Bagger
für "Heben" vorgesehenen Arbeitszylinder 48 und 49 führt.
[0029] In analoger Weise führt die Leitung 36 zu einer Parallelschaltungsdrosselstelle 50
mit einem Schieberkörper 51, dessen Rückseite durch eine Feder 52 und durch den in
einer Steuerleitung 53 anstehenden Druck beaufschlagt wird. Von der Parallelschaltungsdrosstelle
50 geht eine Leitung 53 aus, die sich in zwei Leitungen 54 und 55 teilt, von denen
die Leitung 54 zu dem Druckraum 56 des Arbeitszylinders 48 führt und die Leitung 55
zu dem Druckraum 57 des Arbeitszylinders 49 führt.
[0030] In der Leitung 54 ist ein zum Arbeitszylinder 48 hin öffnendes Rückschlagventil 58
angeordnet. Zwischen diesem und dem Arbeitszylinder 48 ist an die Leitung 54 eine
Leitung 59 angeschlossen, die zu einem gesteuerten Druckbegrenzungsventil 60 führt,
dessen Ablauf über die Leitung 61 und die Leitung 62 zu der Rücklaufteilleitung 39
führt. Weiterhin ist zwischen dem Rückschlagventil 58 und dem Arbeitszylinder 48 an
die Leitung 54 eine Leitung 63 angeschlossen, in der ein Nachsaugerückschlagventil
64 angeordnet ist, das andererseits an die Leitung 62 angeschlossen ist.
[0031] In analoger Weise ist in der Leitung 44 ein Rückschlagventil 68 angeordnet und ist
zwischen diesem und dem Arbeitszylinder 48 eine Leitung 65 angeschlossen, in der ein
NachsaugerUckschlagventil 66 angeordnet ist, welches andererseits ebenfalls an die
Leitung 62 angeschlossen ist. Weiterhin ist an die Leitung 44 zwischen dem Rückschlagventil
68 und dem Arbeitszylinder 48 eine Leitung 69 angeschlossen, die zu einem hydraulisch
gesteuerten Druckbegrenzungsventil 70 führt, dessen Ablaufleitung 71 an die Leitung
62 angeschlossen ist. Der Steuerdruckraum des Druckbegrenzungsventiles 70 ist über
die Leitung 72 an die Leitung 54 vor dem Rückschlagventil 58 angeschlossen und in
ebensolcher Weise ist der Steuerdruckraum des Druckbegrenzungsventiles 60 über die
Leitung 73 an die Leitung 44 vor dem Rückschlagventil 68 angeschlossen..Führt die
Leitung 54 Druck, so ist der Steuerdruckraum des Druckbegrenzungsventiles 70 von diesem
Druck belastet und damit ;das Druckbegrenzungsventil vom Federdruck entlastet, so
daß es schon bei mehr oder minder geringem Druck in der Leitung 44 öffnet und umgekehrt
gilt das gleiche für das Druckbegrenzung: ventil. 60, wenn die Leitung 44 vor dem
Rückschlagventil 68 Druck führt.
[0032] Diese Ventile 58, 64, 60, 70, 68, 66 sind in einer Steuereinheit 74 zusammengefasst,
die unmittelbar an den Arbeitszylinder 48 angebaut ist.
[0033] Eine analog gleiche Ventilanordnung ist in der Steuereinheit 75 vorgesehen, die an
den Arbeitszylinder 49 angebaut ist.
[0034] Innerhalb der Teilsteuereinheit 27 ist an die Leitung 53 eine Leitung 76 angeschlossen,
die zu einem Rückschlagventil 77 führt. Ebenso ist an die Leitung 43 eine Leitung
78 angeschlossen, die zu einem Rückschlagventil 79 führt. Die beiden Rückschlagventile
77 und 79 sind andererseits an die Teilsteuerdruckleitung 80 angeschlossen, an die
auch die Druckräume hinter den Schieberkörpern 41 und 51 angeschlossen sind.
[0035] In dem Schieberkörper 41 ist ein zur Leitung
35 hin öffnendes Entlastungsrückschlagventil 94 angeordnet. In ebensolcher Weise ist
in dem Schieberkörper 51 eJn zur Leitung 36 hin öffnendes Entlastungsrückschlagventil
95 angeordnet: Die Steuerdruckleitung 80 führt zu einer Gesamtsteuerdruckleitung 81,
an die eine Steuerdruckzweigleitung 83 angeschlossen ist. An da Förderleitung 12 ist
eine Zweigleitung 82 angeschlossen. Die beiden Zweigleitungen 82 und 83 führen zu
einer Gesamtsteuereinheit 85,von der eine Rücklaufleitung 84 ausgeht, die an die Rücklaufleitung
39 angeschlossen ist. Die Gesamtsteuereinheit 85 ist an den Arbeitszylinder 86 angebaut,
der zum Betätigen des Löffels des Baggers dient. Der Gesamtaufbau der Schaltung der
Gesamtsteuereinheit 85 ist analog der Summe aus der Teilsteuereinheit 27 und der Steuereinheit
74. Es sind zwei Einkantensteuerschieber 86 und 87 vorgesehen, von denen der Einkantensteuerschieber
86 über eine Druckgebersteuerdruckleitung 88 von einem willkürlich betätigbaren Steuerdruckgeber
90 beaufschlagt wird, der in der Nähe der Steuerdruckgeber 92 und 93 angeordnet ist,
die die Druckgebersteuerdruckleitungen 33 und 34 beaufschlagen- Entsprechend ist der
Einkantensteuerschieber 87 mittels einer Druckgebersteuerdruckleitung 89 gesteuert,
die ihrerseits ebenfalls zu einem willkürlich betätigbaren Steuerdruckgeber 91 führt,
der in der Nähe der Steuerdruckgeber 90, 92, 93 angeordnet ist.
[0036] Den beiden, jeweils als Meßdrosselstelle wirkenden Einkantensteuerschiebern 86 und
87 ist jeweils eine Parallelschaltungsdrosselstelle 96
bzw. 97 nach-geschaltet, hinter der jeweils an einer Anschlußstelle 98 bzw. 99 eine
zur Steuerdruckteilleitung 83 führende Zweigleitung mit jeweils einem Rückschlagventil
100 bzw. 101 abzweigt;
[0037] Die Rücklaufleitung 39 führt zu einer Hauptrücklaufleitung 102,die unmittelbar in
das Gehäuse 24 der Pumpen führt und an die ein vorgespannter Speicherbehälter 103
angeschlossen ist.
[0038] Von der von der Pumpe 4 ausgehenden Förderleitung 15 zweigen Zweigleitungen 104,
105, 106 ab, von denen die Förderzweigleitung 104 zu einem Arbeitszylinder 107 für
das Knicken des Löffelstieles und die Förderzweigleitung 105 zu einem Hydromotor 108
für das Fahren und die Förderzweigleitung 106 zu einem Hydromotor 109 für das Schwenken
des Baggers führen. Die Gesamtsteuereinheiten 110 und 111 sind ebenso aufgebaut wie
die Gesamtsteuereinheit 85. Das heißt sie enthalten je zwei Einkantenschieber 112
bzw. 113 bzw. 114 bzw. 115 und jeweils nachgeschaltet eine Parallelschaltungsdrosselstelle
116, 117, 118 bzw. 119, wobei der Einkantensteuerschieber 112 von einem willkürlich
betätigbaren Steuerdruckgeber 120 aus beaufschlagt wird und der Einkantensteuerschieber
113 von einem Steuerdruckgeber 121 aus beaufschlagt wird und der Einkantensteuerschieber
114 von einem Steuerdruckgeber 122 aus beaufschlagt wird und entsprechend der Einkantensteuerschieber
115 von einem Steuerdruckgeber 123 aus beaufschlagt wird. Die von den Gesamtsteuergeräten
110 und 111 ausgehenden Rücklaufteilleitungen 124 und 125 führen alle zu einer Rücklaufzweigleitung
126, die an die Hauptrücklaufleitung 102 angeschlossen ist. Ebenso die Rücklaufleitung
127. Die Leitungen 106 und 127 sind an ein Vieranschluß/Dreistellungs-Wegeventil 128
angeschlossen, welches hydraulisch durch die beiden Steuerdruckgeber 129 und 130 gesteuert
wird und wahlweise entweder den einen Anschluß 131 des Hydromotors 109 mit der Förderleitung
106 und den anderen Anschluß 132 des Hydromotors 109 mit der Rücklaufleitung 127 verbindet
oder umgekehrt die Förderleitung 106 mit dem Anschluß 132 und die Rücklaufleitung
127 mit dem Anschluß 131 verbindet. Auch hier ist eine Zusatzsteuereinheit 133 vorgesehen,
die unmittelbar an den Hydromotor 109 angebaut ist und in der zwei Rückschlagventile
134 und 135 und zwei Druckbegrenzungsventile 136 und 137 und Anschlüsse 138 und 139
für eine Steuerdruckleitung 140 vorgesehen sind, wobei zwischen der Steuerdruckleitung
140 und den Anschlüssen 139 und 138 Rückschlagventile 141 bzw. 142 angeordnet sind.
[0039] Die der Pumpe 3 zugeordnete Gesamtsteuerdruckleitung 81 setzt sich fort in der Steuerdruckleitung
150, die zu einer Zweigleitung 152 führt, in der eine Drosselstelle 153 angeordnet
ist und die zu einem Druckraum des hydraulisch gesteuerten Servosteuerventiles 10
führt. Der gegenüberliegende Druckraum ist über die Zweigleitung 154 an die Leitung
14 angeschlossen, die mit dem Förderdruck in der Förderleitung 12 der Pumpe 3 beaufschlagt
ist.
[0040] An die Leitung 150 ist weiterhin ein Stromregler 155 angeschlossen, dessen Ausgang
in den Innenraum des Gehäuses 24 der Pumpen 3 und 4 führt.
[0041] Zwischen der Drosselstelle 153 und dem Steuerdruckraum des Servosteuerventiles 10
ist an.die Leitung 152 ein Druckbegrenzungsventil 157 angeschlossen.
[0042] Von der Leitung 13 geht eine Leitung 158 aus, die zu einem Anschluß 159 des Servosteuerventiles
10 führt, so daß durch diese Leitung 158 und den Anschluß 159 von der Pumpe 3 gefördertes
Druckmittel über die Förderleitung 12, die Leitungen 13, 158 und den Anschluß 159
durch das Servosteuerventil 10 in den Druckraum 8 geführt werden kann.
[0043] Zwischen der Leitung 158 und der Leitung 150 besteht eine Verbindungsleitung 160,
in der eine Umlaufdrosselstelle 161 angeordnet ist (diese Leitung 160 mit der Drosselstelle
161 kann entfallen, wenn das Servosteuerventil 10 mit hinreichend . großer negativer
Überdeckung gestaltet ist, so daß bei in . Neutralstellung stehendem Servosteuerventil
10 ständig ein Teilstrom über die Leitungen 12, 13, 158 und den Anschluß 159 zum drucklosen
Behälter 156 oder vorzugsweise in den Innenraum des Gehäuses 24 der Pumpen 3 und 4,
führt. Diese Lösung hat den Vorteil, daß der Stromregler 155 nicht zusätzlich auf
den durch die Umlaufdrosselstelle 161 fließenden Strom eingestellt zu werden braucht).
[0044] Von den Steuereinheiten 110 und 111 und von dem Steuergerät 133 gehen Steuerdruckteilleitungen
162, 163 und 164 aus, die an eine Steuerdruckgesamtleitung 165 angeschlossen sind,
die sich in der Leitung 166 fortsetzt, an die die Leitung 167 mit der Drosselstelle
168 angeschlossen ist und an die der Stromregler 169 angeschlossen ist. Die von der
Drosselstelle 168 ausgehende Leitung 170 führt zu einem Druckraum des hydraulisch
gesteuerten Servosteuerventiles 23, wobei dessen gegenüberliegenderDruckraum über
den Anschluß 171 an die Leitung 22 angeschlossen ist. An die Leitung 170 ist ein Druckbegrenzungsventil
172 angeschlossen.
[0045] Der Anschluß 173 des Servosteuerventiles 23 ist über die Leitung 174 an die Leitung
321 angeschlossen. Zwischen.den Leitungen 174 und 166 ist eine Verbindungsleitung
175 angeordnet, die eine Umlaufdrossel 176 enthält (hier gilt das gleiche, wie in
Bezug auf die Leitung 160 und Drosselstelle 161 gesagt).
[0046] An die Steuerdruckgesamtleitung 81 ist eine Zusammenschaltsteuerleitung 177 angeschlossen
und an die Steuerdruckgesamtleitung 165 ist eine Zusammenschaltsteuerleitung 178 angeschlossen,
wobei diese beiden Steuerleitungen zu der Zusammenschalteinheit 179 führen. In dieser
ist ein Vieranschluß/Zweistellungsventil 182 angeordnet, welches hydraulisch gesteuert
ist und auf jeder Seite zwei Steuerdruckräume aufweist, wobei jedem Steuerdruckraum
auf der einen Seite ein gleichgroßer Steuerdruckraum auf der anderen Seite zugeordnet
ist, wobei jedoch nicht erforderlich ist, daß die beiden jeweils auf einer Seite liegenden
Steuerdruckräume gleiche Durchmesser aufweisen. Von der Förderleitung 12 aus-gehend
führt eine Zweigleitung 180 in die Zusammenschalteinheit 179 und ebenso führt von
der Förderleitung 15 ausgehend eine Zweigleitung 181 in die Zusammenschalteinheit
179. Dabei sind die beiden Leitungen 180 und I81 derart an das Vierstellung/Zweiwegeventil
182 angeschlossen, daß in der gezeichneten Stellung desselben.die Leitungen 180 und
181 miteinander verbunden sind und in der anderen Stellung desselben diese Leitungen
abgesperrt sind. An die beiden anderen Anschlüsse des Vierstellungs/Zweiwegeventiles
182 sind die Steuerdruckleitungen 177 und 178 derart angeschlossen, daß in der gezeichneten
Stellung des Ventilschiebers die Leitungen 177 und 178 miteinander verbunden sind.
[0047] In der Zusammenschalteinheit 179 sind weiterhin zwei Druckbegrenzungsventile 184
und 184 angeordnet, von denen das Druckbegrenzungsventil 184 zur Absicherung der Förderleitung
12 dient und über die Leitung 180 an diese angeschlossen ist, während das Druckbegrenzungsventil
185 zur Absicherung der Förderleitung 15 dient und über die Leitung 181 an diese angeschlossen
ist.
[0048] Dabei ist jeweils die vom Förderdruck der Pumpe 3 beaufschlagte Leitung 180 und die
von dem der Pumpe 3 zugeordneten Steuerdruck führende Leitung 177 an gegenüberliegenden
Seiten an gleichgroßen Druckräumen angeschlossen und ist weiterhin die vom Förderdruck
der Pumpe 4 beaufschlagte Leitung 181 und die von dem der Pumpe 4 zugeordneten Steuerdruck
beaufschlagte Leitung 178 an auf gegenüberliegenden Seiten angeordneten, gleichgroßen
Druckräumen des Vier/Zweiwegeventiles 182 angeschlossen und zwar derart, daß beide,
vom Steuerdruck beaufschlagte Leitungen 177 und 178 an der Seite angeschlossen sind,
an der die Druckfeder 186 angeordnet ist.
[0049] Die Konstantpumpe 25 saugt über die Leitung 187 aus dem Gehäuse 24 der Pumpen 3 und
4 an und fördert in eine Leitung 188, die zu einer einstellbaren Drosselstelle 189
führt, deren Einstellorgan 190 mit den Einstellorgan der Brennkraftmaschine 1 in Wirkverbindung
steht. Vor der Drosselstelle 189 ist an die Leitung 188 über eine Leitung 191
/in der ein Filter 192 angeordnet ist, ein Druckbegrenzungsventil 193 angeschlossen,
dessen Ablauf an eine Leitung 194 angeschiossen ist, die ihrerseits an die Leitung
195 angeschlossen ist, die .hinter der Drosselstelle 189 die Fortsetzung der Leitung
188 bildet, und die zu weiteren, in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Verbrauchern
führt.
[0050] An die Leitung 194 ist weiterhin ein gesteuertes Druckbegrenzungsventil 196 angeschlossen,
dessen Steuerdruck über die Leitung 197 von dem Druck vor der Drosselstelle 189 bestimmt
wird. Die von dem Druckbegrenzungsventil 196 ausgehende Leitung 198 führt zu einer
Drosselstelle 199 und die von diesem ausgehende Leitung 200 führt über ein Druckbegrenzungsventil
201 zu dem Behälter 156. Parallel zu.den hintereinander geschalteten Druckbegrenzungsventil
196 und Drosselstelle 199 ist ein weiteres Druckbegrenzungsventil 202 geschaltet,
welches den Druck vor dem Druckbegrenzungsventil 196 konstant hält. Das Wesentliche
ist, daß das Druckgefälle an der Drosselstelle 189 das Druckbegrenzungsventil 196
steuert, das seinerseits den Strom zu der Drosselstelle 199 steuert.
[0051] Von der Leitung 198 zwischen dem Druckbegrenzungsventil 196 und der Drosselstelle
199 zweigt eine Grenzdrucksteuerleitung 203 ab und von der Leitung 200 zweigt eine
zweite Grenzdruckleitung 204 ab. Die Leitung 203 verzweigt sich in zwei Leitungen
205 und 206, die jeweils in einen Steuerdruckraum des Servosteuerventiles 10 bzw.
23 münden und zwar jeweils auf der gleichen Seite, auf der dieses vom Förderdruck
der zugeordneten Pumpe 3 bzw. 4 beaufschlagt ist. Von der Leitung 204 zweigen zwei
Leitungen 207 und 208 ab, die jeweils zu der anderen, jeweils von einer Feder beaufschlagten
Seite des'hydraulisch gesteuerten Servosteuerventiles 10 bzw. 23 führen.
[0052] Die Wirkungsweise ist folgende: Wenn die Brennkraftmaschine 1 läuft und die Pumpen
3, 4, 25, 26 antreibt und alle Steuerdruckgeber 93.,.92, 91, 90, 120, 121, 122, 123,
130, 129 unbetätigt sind, stehen die Pumpen in Nullhublage und fördern nicht. Kein
Verbraucher wird beaufschlagt. Wird nunmehr der Steuerdruckgeber 92 betätigt, so wird
der Einkantensteuerschieber 31 betätigt und öffnet, so daß er eine Verbindung zwischen
der Förderleitung 12 und der Leitung 44 zu dem Arbeitszylinder 48 herstellt, wobei
die Parallelschaltungsdrosselstelle 40 öffnet. Gleichzeitig öffnet das Rückschlagventil
79,so daß auch die Leitung 80 und damit die Leitung 81 von Druck beaufschlagt wird.
[0053] Da der Einkantensteuerschieber 31 als Meßdrosselstelle wirkt, ist der Druck in der
Leitung 35 und damit der Druck in der Leitung 43 und damit auch der Druck in der Leitung
78 und in der Leitung 80 und in der Leitung 81 geringer als der Druck in der Förderzweigleitung
28 und der Förderleitung 12. Der Druck in der Förderleitung 12 wirkt über die Leitungen
13, 14 und 154 auf die eine Seite des Servosteuerventiles 10 und der Druck in der
Steuerdruckleitung 81 wirkt über die Leitungen 150, 151, 152 auf die andere Seite
dieses Servosteuerventiles,auf die auch die Feder wirkt. Dabei ist die Feder so ausgelegt,
daß das Servosteuerventil 10 bei einem ganz bestimmten Druckunterschied zwischen den
Drücken in den Leitungen 154 und 152 anspricht, beispielsweise auf einen Druckunterschied
von 20 bar. Das hat zur Folge, daß mittels des Servosteuerventiles 10 über den Pumpenstellkolben
6 das Stellorgan 5 der Pumpe 3 derart eingestellt wird, daß sie einen Förderstrom
fördert, der an.dem als Meßdrosselstelle wirkenden Einkantensteuerschieber 31 dieses
vorbestimmte Druckgefälle erzeugt. Das heißt, wird durch Veränderung der Einstellung
des Steuerdruckgebers 92 die Einstellung des Einkantensteuerschiebers 31 verändert,
so wird auch die Pumpe 3 auf einen anderen Förderstrom eingestellt und zwar auf einen
derartigen Förderstrom, daß wiederum an diesem als Meßdrosselstelle wirkenden Einkantensteuerschieber
31 das vorbestimmte Druckgefälle entsteht.
[0054] Die Parallelschaltungsdrosselstellen 40, 50, 96 bzw. 97 und 116 bzw. 117 haben folgende
Wirkung:
[0055] Werden gleichzeitig zwei, zwei verschiedenen Verbrauchern zugeordnete Steuerdruckgeber
betätigt, beispielsweise der Steuerdruckgeber 92 und der Steuerdruckgeber 90, so werden
zwei Einkantenschieber - in dem genannten Fall der Einkantenschieber 31 und der Einkantenschieber
86 - gleichzeitig geöffnet und somit gleichzeitig zwei Verbraucher , nämlich hier
einerseits die beiden Arbeitszylinder 48 und 49 und andererseits der Arbeitszylinder
86 mit der gleichen Pumpe 3 verbunden. Dabei wirkt in den beiden Arbeitszylindern
48 und 49 der gleiche Druck. Jedoch ist es unwahrscheinlich, daß zufällig auch in
dem Arbeitszylinder 86 der gleiche Druck wirkt. Vielmehr wird einer der Verbraucher
höher belastet sein und somit einen höheren Druck benötigen. Angenommen, der Druck
in dem Arbeitszylinder 86 ist höher als der Druck in den Arbeitszylindem 48 und 49,
dann steht am Abzweigungspunkt 98 ein höherer Druck an als in der Leitung 43 mit der
Folge, daß das Rückschlagventil 79 geschlossen sein wird und das Steuerleitungssystem
80, 83 durch Öffnen des Rückschlagventiles 101 von dem am Abzweigpunkt 98 anstehenden
Druck beaufschlagt wird. Da von diesem Steuerleitungssystem auch die Rückseiten der
Schieberkörper 41 und 241 beaufschlagt sind, vor diesem Schieberkörper in der Leitung
35 bzw. 240 jedoch unterschiedliche Drücke herrschen, wird an den Drosselstellen 40
und 96 eine unterschiedliche Drosselwirkung erzeugt, d.h. bei dem Verbraucher 48,
49, der den kleineren Druck erzeugt, wird durch diese Parallelschaltungsdrosselstelle
40 ein so großes Druckgefälle erzeugt, daß vor dieser Parallelschaltungsdrosselstelle
40 in der Leitung 35 und damit in der Leitung 28 und damit in der Leitung 12 und damit
in der Leitung 82 ein so hoher Druck erzeugt wird, wie ihn der Verbraucher 86 benötigt,
wobei an der Parallelschaltungsdrosselstelle 96 infolge des Druckes in der Leitung
240 unter der Wirkung des Steuerdruckes in der Leitung 83 eine entsprechend geringere
Drosselwirkung erzeugt wird, da bei diesem der Verbraucherdruck, der auf den Schieberkörper
241 wirkt, groß genug ist, um die Parallelschaltungsdrosselstelle 96 ganz zu öffnen,
so daß an dieser kein Druckgefälle auftritt.
[0056] Diese Anordnung der Parallelschaltungsdrosselstellen, die gemeinsam vom gleichen
Steuerdruck auf der.Rückseite beaufschlagt werden, hat den wesentlichen Vorteil, daß
dann, wenn zwei Verbraucher zusammen einen größeren Strom aufnehmen könnten, als die
Pumpe 3 liefert, der von der Pumpe 3 gelieferte Strom auf die beiden Verbraucher -
im vorliegenden Falle einerseits die Verbraucher 48, 49 andererseits den Verbraucher
86 - proportional der öffnungsweite der Drosselspalten aufgeteilt wird.
[0057] Die Rückschlagventile 58 und 68 wirken als Rohrbruchsicherung. Das heißt, daß dann,
wenn in der Leitung 12 oder der Leitung 28 oder der Leitung 82 oder einer anderen,
mit diesen verbundenen Leitung ein Leck entsteht und der Druck entweicht, der Verbraucherder
durch Betätigung des zugeordneten Steuerdruckgebers und damit öffnen des zugeordneten
Einkantenschiebers angeschlossen ist, nicht unter Last zurücksinken kann. Wenn beispielsweise
unter Last gehoben wird und somit die Arbeitszylinder 48 und 49 unter Druck stehen
und die Leitung 12 bricht, so schließt das Rückschlagventil 58. Die in den Arbeitszylindern
48 und 49 vorhandene Flüssigkeit ist somit eingeschlossen und eingespannt,-so daß
keine ungewollte Bewegung auftreten kann, da auch die Druckbegrenzungsventile 60 und
70 geschlossen sind, da in den Leitungen 53 und 43 kein Druck ansteht und somit die
Druckbegrenzungsventile 60 und 70 nicht aufgesteuert sind.
[0058] Wenn jedoch durch Betätigen des Steuerdruckgebers 92 der Einkantensteuerschieber
31 geöffnet ist, steht in der Leitung 43 Druck an, so daß durch die Leitungen 43,
44 Druckmedium in die Arbeitszylinder 48 und 49 fließt. Der in der Leitung 43 anstehende
Druck steht über die Leitung 73 auch im Steuerdruckraum des Druckbegrenzungsventiles
60 an, so daß dieses geöffnet ist. Das heißt, der aus den Druckräumen 56 und 57 der
Arbeitszylinder 48 und 49 abfließende Druckmittelstrom kann ungehindert durch die
Leitung 54 in die Leitung 59, das Druckbegrenzungsventil 60, die Leitungen 61 und
62 und in die Rücklaufteilleitung 39 und damit in die Rücklaufleitung 102 abfließen.
Die Bewegungsgeschwindigkeit der Kolben in den Arbeitszylindern 48 und 49 soll dabei
durch das Maß, in dem der Einkantenschieber 31 geöffnet ist, bestimmt sein. Wenn infolge
von äußeren Kräften die Kolben in den Arbeitszylindern 48 und 49 gegenüber diesem
Strom voreilen wollen, saugen sie Flüssigkeit nach mit der Folge, daß der Druck in
der Leitung 44 und damit in der Leitung 43 sinkt. Damit wird über die Leitung 73 auch
der Druck in dem Steuerdruckraum des Druckbegrenzungsventiles 60 abgesenkt, so daß
dieses in dem Maße schließt, in dem der Druck abgesenkt ist, das heißt, daß in dem
Druckbegrenzungsventil 60 eine Drosselwirkung erzeugt wird, die den aus den Iruckräumen
56 und 57 abfließenden Strom drosselt, so daß durch diese Drosselwirkung die Bewegungsgeschwindigkeit
der Kolben in den Arbeitszylindern 48 und 49 gebremst wird. Die Druckbegrenzungsventile
60 und 70 sind aber auch von dem Druck in den Leitungen 59 und damit 54 bzw. 69 und
damit 44 gesteuert. Die Druckbegrenzungsventile 60 und 70 wirken somit auch als Absicherung
gegen unzulässig hohen Druck in den Arbeitszylindern 48 und 49. Das heißt, tritt infolge
von Überbelastung oder stoßweiser Belastung ein zu hoher Druck auf, öffnet je nach
der Belastungsrichtung infolge des zu hohen Druckes entweder das Druckbegrenzungsventil
60 oder das Druckbegrenzungsventil 70, so daß diese Druckbegrenzungsventile 60 und
70 auch als Überlastungssicherungsüberdruckventile wirken und zwar auch dann, wenn
keiner der Steuerdruckgeber 92 und 93 betätigt ist.
[0059] Insbesondere in solchem Falle des Abfließens von Druckmittel durch eines der Druckbegrenzungsventile
60 und 70, aber auch in jedem anderen Falle des Nachsaugens in einen der Druckräume
46, 47 bzw. 56, 57 öffnet jeweils das zugeordnete Nachsaugerückschlagventil 64 bzw.
66 so daß über das jeweils geöffnete Nachsaugerückschlagventil 64 bzw. 66 und die
Leitung 62 und die Teilrücklaufleitung 39 die Leitung 102 aus Behälter 103 nachgeladen
werden kann.
[0060] Ist der Steuerdruckgeber 92 betätigt worden und damit der Einkantenschieber 31 geöffnet
worden und dadurch über die Förderleitung 12 und die Leitungen 28, 29, 35 die Leitung
43 unter Druck gesetzt worden und wird nun danach die Betätigung des Steuerdruckgebers
92 beendet und damit der Einkantenschieber 31 in die Entlastungsstellung gebracht,
so schließt die Parallelschaltungsdrosselstelle 40 vollkommen ab. Das würde die Folge
haben, daß in der Leitung 43 der zuletzt wirksame Druck anstehen bleibt und somit
über die Leitung 73 das Druckbegrenzungsventil 60 in Offenstellung-hält. Es sollen
jedoch dann, wenn beide Steuerdruckgeber 92 und 93 geschlossen sind, auch beide Druckbegrenzungsventile
60 und 70 geschlossen sein. Deshalb ist in dem Schieberkörper 41 ein zur Pumpe 3 hin
öffnendes Rückschlagventil 94 vorgesehen, welches in dem genannten Betriebszustand
die Folge hat, daß die Leitung 43 bei geschlossener Parallelschaltungsdrosselstelle
40 über das Rückschlagventil 94 entlastet wird.
[0061] In analoger Weise wirken die Ventile auf der anderen Seite der Steuereinheit 74 bzw.
die entsprechenden Ventile in der Steuereinheit 85 bzw. 100 bzw. 111.
[0062] Wird durch Einwirkung auf den Steuerdruckgeber 92 in der Druckgebersteuerdruckleitung
33 ein solcher Druck erzeugt, daß der Einkantensteuerschieber 31 ganz weit öffnet,
so wird damit in den Leitungen 29, 35 und damit auch 28 und der Förderleitung 12 ein
so starker Strom gefordert, daß die Pumpe 3 alleine diesen nicht mehr fördern kann.
In diesem Zustand tritt die Zusammenschalteinheit 179 in Wirkung. Wie bereits erwähnt,
ist zur Steuerung der Pumpe 3 durch das Servosteuerventil 10 die an diesem wirkende
Feder derart ausgelegt, daß an dem als Meßdrosselstelle wirkenden Einkantensteuerschieber
31 ein bestimmtes Druckgefälle auftritt, beispielsweise ein Druckgefälle von 20 bar.
Die Feder 186 an dem Vieranschluß/Zweistellungsventil 182 ist derart ausgelegt, daß
dieses Ventil bei einem geringeren Druckgefälle,etwa einem Druckgefälle von 15 bar,
zwischen der Forderleitung
'12 und der Steuerdruckleitung 81 anspricht. Dabei ist das Vieranschluß/Zweistellungsventil
182 derart ausgelegt, daß bei Beginnen der Bewegung des Schieberkörpers zunächst die
Steuerleitungen 177 und 178 miteinander verbunden werden, mit der Folge, daß die Pumpe
4 soweit ausgeschwenkt wird, daß in der Förderleitung 15 der gleiche Druck ansteht
wie in der Förderleitung 12, wobei dann, wenn an die Pumpe 4 kein Verbraucher angeschlossen
ist, dieser Druck vor der Drosselstelle 176 erzeugt wird. Bei weiterem Verschieben
des Schieberkörpers in dem Vieranschluß/Zweistellungsventil 182 werden dann auch die
Leitungen 180 und 181 durch das Ventil 182 miteinander verbunden, so daß der Förderstrom
der Pumpe 4 durch das Vieranschluß/Zweistellungsventil 182 zusätzlich in die Förderleitung
12 der Pumpe 3 gefördert wird, wobei die Pumpe 4 jetzt so weit ausschwenkt, daß sie
genau ' den Förderstrom erzeugt, der erforderlich ist, um zusammen mit dem Förderstrom
der Pumpe 3 an dem als Meßdrosselstelle wirkenden Einkantensteuerschieber 31 das geforderte
Druckgefälle - im vorgegebenen Fall 1
5 bar - zu erzeugen.
[0063] Obwohl unmittelbar die Verbraucher durch die Druckbegrenzungsventile 60, 70 und die
entsprechenden Druckbegrenzungsventile an den anderen Verbrauchern abgesichert sind,
ist es erforderlich, die Pumpe 3 und die Gesamtanlage zusätzlich durch ein Druckbegrenzungsventil
abzusichern, welches verhindert, daß durch unzulässig hohen Druck ein Teil der Anlage
beschädigt wird. Aus praktischen Gründen ist dieses Druckbegrenzungsventil mit in
die Zusammenschalteinheit 179 eingebaut und zwar ist das Druckbegrenzungsventil 184
über die Leitung 180 an die Förderleitung 12 angeschlossen und in entsprechender Weise
ist zur Absicherung der Pumpe 4 an deren Förderleitung 15 über die Leitung 181 das
Druckbegrenzungsventil 185 angeschlossen. Das öffnen eines dieser Druck - begrenzungsventile
hat den Nachteil, daß über dieses Druckmedium bei höchstmöglichem Druck abgelassen
wird, das heißt, daß in diesem Druckbegrenzungsventil viel Energie vernichtet wird.
Zum Abbau von kurzen Druckstößen ist das unvermeidlich. Vorteilhaft ist es jedoch,
wenn vermieden werden kann, daß dieses Druckbegrenzungsventil während einer längeren
Zeit geöffnet bleibt. Zu diesem Zweck ist der Pumpe 3 das Druckbegrenzungsventil 157
zugeordnet, das auf einen derart geringen Druck eingestellt ist, daß es öffnet, wenn
in der Steuerleitung 81 ein Druck herrscht, der entsprechend dem vorgegebenen Druckgefälle
an der durch den Einkantenschieber 31 bzw. 32 bzw. 86 bzw. 87 gegebenen Meßdrosselstelle
unter dem Ansprechdruck des Druckbegrenzungsventiles 184 liegt, so daß vor öffnen
des Druckbegrenzungsventiles 184 das Druckbegrenzungsventil 157 öffnet und dadurch
den maximal möglichen Druck in der Leitung 152 begrenzt mit der Folge, daß bei geringem
Ansteigen des Druckes in der Leitung 154 das Servosteuerventil 10 den Druck im Druckraum
8 des Pumpenstellzylinders 7 erhöht und dadurch die Pumpe 3 auf kleineren Hub und
damit kleineren Förderstrom einstellt, wobei zu erwarten ist, daß nach Beendigung
dieses durch das Ansteigen des Steuerdruckes bewirkten Regelvorganges der Druck in
der Förderleitung 12 infolge des verringerten Förderstromes abgesenkt ist und somit
das Ansprechen.des Druckbegrenzungs
- ventiles 184 vermieden werden kann.
[0064] In analoger Weise ist der Pumpe 4 ein entsprechendes Druckbegrenzungsventil 172 zugeordnet,
welches auf den Druck in der Steuerdruckleitung 166 anspricht und öffnet, bevor das
Druckbegrenzungsventil 185 öffnet.
[0065] Mit diesem Druckbegrenzungsventil ist allerdings nur eine Sicherung gegen Druckspitzen
während des Regelvorganges der Pumpe erzielt. Eine Sicherung gegen Überlastung der
Brennkraftmaschine 1 ist nicht gegeben. Diese wird durch die Grenzlaststeuerung 230
erzielt. Die Konstantpumpe 25 fördert durch die Leitung 188 zu der einstellbaren Drosselstelle
189, deren Einstellorgan 190 mit dem Einstellorgan der Brennkraftmaschine 1 in Wirkverbindung
steht. Die Leitung 195 hinter der Drosselstelle führt zu den Steuerdruckgebern 90,
91, 92, 93, 120, 121, 122, 123, 129 und 130. An diese Leitung 195 ist das extern gesteuerte
Druckbegrenzungsventil 196 angeschlossen, das über die Leitung 197 von dem Druck in
der Leitung 188 vor der Drosselstelle 189 beeinflußt wird. Das Druckbegrenzungsventil
196 ist auf das Druckgefälle eingestellt, welches an der Drosselstelle bei der jeweils
vorgesehenen Betriebsdrehzahl herrschen soll. Ist dieses Druckgefälle vorhanden, ist
das Druckbegrenzungsventil 196 geschlossen. Ist das Druckgefälle kleiner als vorgesehen,
öffnet das Druckbegrenzungsventil 196 und führt einen Strom zu der nachgeschalteten
Drosselstelle 199, an der nun ebenfalls ein Druckgefälle entsteht und dieses Druckgefälle
wird über die Leitungen 203 und 204 als Druckdifferenz auf die beiden Seiten beider
Servosteuerventile 10 und 13 aufgeschaltet. Dadurch wird erzielt, daß dann, wenn beide
Pumpen 3 und 4 zu mindestens einem Verbraucher fördern und die Grenzlaststeuerung
230 eingreift, beide Pumpen 3 und 4 proportional,. das heißt prozentual in gleichem
Maße, zurückgenommen werden, damit bei überlagerter Bewegung zweier angetriebener
Arbeitszylinder die aus der Bewegungsüberlagerung resultierende Bewegungsrichtung
nicht verändert wird. Die Bewegungsgeschwindigkeiten von zwei eingeschalteten Verbrauchern
stehen zu einander im gleichen Verhältnis wie die öffnungen der Einkantensteuerschieber,
die als Meßdrosseln wirken. Wird nun infolge von Überlastung der Brennkraftmaschine
1 deren Drehzahl vermindert, wird das Druckgefälle an der Drosselstelle 189 absinken
und somit das Druckbegrenzungsventil 196 öffnen und somit an der Drosselstelle 199
ein Druckgefälle entstehen, welches auf beide Servosteuerventile 10 und 23 in gleichem
Maße einwirkt. Die Einstellung beider Pumpen 3 und 4 wird somit in Richtung auf kleineres
Hubvolumen pro Umdrehung verstellt, aber nur soweit, daß sich das Druckgefälle an
der Drosselstelle 199 und der Druckabfall an dem als Meßdrossel wirkenden Einkantenschieber
des jeweils eingeschalteten Verbrauchers das Gleichgewicht halten. Tritt an einer
der Pumpen 3 oder 4 die Tendenz auf, vorzueilen, erhält sie sofort ein Gegensignal,
welches die beiden Druckabfälle. wieder einander angleicht. Auf diese Weise werden
die Druckgefälle an den als Meßdrossel wirkenden Einkantensteuerschiebern der beiden
Verbraucher gleich gehalten mit der Folge, daß sich an diesen als Meßdrossel wirkenden
Einkantensteuerschiebern zwar die absolute Menge, nicht aber das Verhältnis der Mengen
zueinander und damit das Verhältnis der Bewegungsgeschwindigkeiten zueinander ändern.
[0066] Das Druckbegrenzungsventil 202 dient zur Absicherung der Konstantpumpe 25. Das Umgehungsdruckbegrenzungsventil
193 schützt zusätzlich die Konstantpumpe 25 für den Fall, daß die Drosselstelle 189
zu.weit oder ganz geschlossen ist. In diesem Falle fließt das Öl über die Leitung
188, die Leitung 191, das Druckbegrenzungsventil 193 in die Leitung 194.
[0067] Zum Aufladen des Druckspeichers 103 wird die Pumpe 26 benutzt, die zu der in der
Zeichnung nicht mehr dargestellten Lenkeinrichtung des Baggers fördert. Der Rücklauf
aus der Lenkeinrichtung hat noch hinreichend Druck, um den Speicher 103 aufzuladen.
Zu diesem Zweck ist die von der Lenkeinrichtung kommende Leitung 239 an die Leitung
102 angeschlossen.
[0068] Die Pumpe 25 saugt aus dem Gehäuse 24, in dem die beiden Pumpen 3 und 4 angeordnet
sind, um zu erzielen, daß ein Austausch von Druckmedium in dem Gehäuse 24 erfolgt.
[0069] Das von der Lenkung durch die Leitung 239 zurückfließende Druckmedium fließt, soweit
es überschüssig ist, über das Druckbegrenzungsventil 201 in.den drucklosen Behälter
156 ab.
[0070] Das Volumen des Speichers 103 ist derart bemessen, daß Leckverluste und Volumendifferenzen
auf den beiden Seiten der Kolben auch bei gleichsinniger Betätigung mehrer Verbraucher
ausgeglichen werden können.
[0071] In Figur 11 ist eine abgewandelte Ausgestaltungsform zu einer Teilsteuereinheit dargestellt.
Die Teilsteuereinheit 270 entspricht der Teilsteuereinheit 27 mit dem einzigen Unterschied,
daß anstelle der beiden Einkantensteuerschieber 31 und 32, die beiΦr Teilsteuereinheit
27 die beiden Meßdrosselstellen bilden, ein einziges Vieranschluß/Dreistellungsventil
231 vorgesehen ist, das mittels der beiden Steuerdruckgeber 92 und 93 über die Steuerdruckleitungen
33 bzw. 34 ansteuerbar ist und in der in der Zeichnung dargestellten Neutralstellung
die Zweigförderleitung 28 abschließt und die Leitungen 35 und 36 miteinander verbindet
und in einer ausgesteuerten Stellung die Zweigförderleitung. 28 mit der Leitung 35
verbindet und gleichzeitig die Leitung 36 mit der Rücklaufleitung 39 verbindet und
in der anderen ausgesteuerten Stellung die Zweigförderleitung 28 mit der Leitung 36
verbindet und gleichzeitig die Leitung 35 mit der Rücklaufleitung 39 verbindet.
[0072] Die Zusatzsteuereinheit 133 hat einen etwas anderen Aufbau und eine andere Wirkungsweise
wie die Steuereinheiten 85 bzw. 110 bzw. 111. Das Vieranschluß/Dreistellungsventil
128 wird nicht nur durch die beiden Steuerdruckgeber 129 und 130 gesteuert, sondern
es wird auch auf der jeweils der angesteuerten Seite gegenüber liegenden Seite vom
Förderdruck in der zum Verbraucher führenden Leitung 131 oder 132 beaufschlagt, so
daß sich bei Ansteuern des Ventiles 128 über einen der Steuerdruckgeber 129 oder 130
ein Gleichgewichtszustand am Ventilschieber des Ventiles 128 einstellt. Sinkt der
Druck am Verbraucher, wird das Ventil weiter geöffnet, so daß ein größerer Strom zum
Verbraucher fließt und somit aufgrund der Verbraucherkennung der Druck.am Verbraucher
erhöht wird.
[0073] In Figur 12 ist eine abgeänderte Ausgestaltungsform zu einer Zusammenschalteinheit
dargestellt.
[0074] Die Zusammenschalteinheit 279 entspricht im Wesentlichen der Zusammenschalteinheit
179, wobei das Vieranschluß/Zweistellungsventil 282 im Wesentlichen dem Ventil 182
entspricht. An das Ventil 282 sind auch in gleicher Weise wie an das Ventil 182 eine
von der Förderleitung 12 ausgehende Zweigleitung 180 und dieser gegenüber eine von
der Steuerleitung 81 ausgehende Zusammenschaltsteuerleitung 177 angeschlossen und
ist ebenso eine von der Förderleitung 15 ausgehende Zweigleitung 181 angeschlossen
und an dem gegenüberliegenden Steuerdruckraum ist eine von der Steuerdruckleitung
166 ausgehende Zusammenschaltsteuerleitung 178 angeschlossen.
[0075] Im Gegensatz zu dem Ventil 182 weist das Ventil 183 auf der der Druckfeder 286 gegenüberliegenden
Seite einen dritten Steuerdruckraum 234 auf, der über eine Leitung 233 an das Grenzlaststeuerorgan
230 derart angeschlossen ist, daß dann, wenn das Grenzlaststeuerorgan 230 auf die
Servosteuerventile 10 und 23 ein Signal gibt, durch welches das Stellglied 5 der Pumpe
3 und das Stellglied 16 der Pumpe 4 in Richtung auf kleineres Hubvolumen verstellt
werden, verhindert wird, daß das Zusammenschaltventil 282 öffnet. Es wird also durch
das Grenzlaststeuerorgan 230 über die Steuerleitung 233 auf den zusätzlichen Iruckraum
234 ein Druck ausgeübt, der das Ventilglied des Zusammenschaltventiles 282 in Richtung
auf die Schließstellung belastet. Die Zusammenschalteinheit 279 soll die beiden Förderleitungen
12 und 15 der beiden Pumpen 5 und 4 nur dann miteinander verbinden, wenn eine der
beiden Pumpen auf größtmöglichem Förderstrom.eingestellt ist und trotzdem das Druckgefälle
an dem als Meßdrosselstelle wirkenden Einkantensteuerschieber 32 unter den vorgesehenen
Wert absinkt. Dieses Druckgefälle an dem als Meßdrosselstelle wirkenden Einkantenschieber
31 wird aber auch dann geringer, wenn der Grenzlastregler 230 eingreift mit der Folge,
daß das Hubvolumen der Pumpe 4 oder 5 auf einen kleineren Wert eingestellt wird, als
dem Druckgefälle an der Meßdrosselstelle entspricht. Eine Zusammenschalteinheit der
in Figur 4 dargestellten Ausgestaltungsform spricht aber auf jedes Absinken des Druckgefälles
an dem als Meßdrosselstelle wirkenden Einkantensteuerschieber 31 an, mit der Folge,
daß die Förderleitungen 12 und 15 auch dann verbunden werden, wenn das Absinken nur
durch das Eingreifen des Grenzlastreglers 230 bewirkt wird. Um diesen Nachteil zu
vermeiden, wird durch Beaufschlagen des dritten Druckraumes 234 die Schaltdruckdifferenz,
bei der die Zusammenschalteinheit 279 die Zusammenschaltfunktion ausübt, im gleichen
Maße verringert, wie das Druckgefälle an dem als Meßdrosselstelle wirkenden Einkantensteuerschieber
31 durch das Signal der Grenzlaststeuereinrichtung 230 verringert wird.
[0076] Es ist ohne weiteres zu erkennen, daß ein solches Antriebssystem ohne Schwierigkeiten
erweitert werden kann, indem an die Förderleitung, die Rücklaufleitung und die Steuerdruckleitung
noch weitere zusätzliche Verbraucher über jeweils eine Steuereinheit angeschlossen
werden. Dabei ist es mit diesem System möglich, mehrere beliebige Verbraucher gleichzeitig
von einer Pumpe aus zu beaufschlagen und zwar auch dann, wenn die Verbraucher unterschiedlich
belastet sind.
1. Hydrostatisches Antriebssystem mit einer einstellbaren Pumpe, deren Einstellorgan
mit einem in einem Pumpenstellzylinder verschiebbaren Pumpenstellkolben verbunden
ist, dessen Lage von einem mittels eines Servosteuerventiles gesteuerten Druckmediums
bestimmt ist, wobei das Antriebssystem Verbraucher hydrostatischer Energie sowie eine
Förderleitung zwischen der Pumpe und diesen sowie eine zu einem Behälter führende
Rücklaufleitung und Schaltorgane aufweist, wobei an die von der Pumpe ausgehende Förderleitung
mehrere Verbraucher über je eine Zweigleitung angeschlossen und jeweils mittels eines,
in jeweils einer Zweigleitung angeordneten, willkürlich betätigbaren Schaltorganes
verbindbar sind, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Merkmale:
a) in jeder Zweigleitung (28, 82, 104, 105, 106) ist eine einstellbare Parallelschaltungsdrosselstelle
(40, 50, 96, 97, 116, 117, 118, 119) angeordnet, wobei das Einstellorgan jeder dieser
Parallelschaltungsdrosselstellen auf der einen Seite von dem Druck in der Förderleitung
(12) bzw. der Förderzweigleitung (28, 82, 104, 105) und auf der anderen Seite von
einem Steuerdruck und einer Feder beaufschlagt ist.
b) der Steuerdruck ist an allen Parallelschaltungsdrosselstellen gemeinsam und diese
Seite des Einstellorganes ist über eine Steuerdruckzweigleitung (76, 77) an eine gemeinsame
Steuerdruckleitung (80, 81, 83) angeschlossen, wobei in jeder Steuerdruckzweigleitung
(76, 78) ein zur gemeinsamen Steuerdruckleitung (80, 81, 83) hin öffnendes Rückschlagventil
(79, 77) angeordnet ist.
2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Steuerdruckzweigleitung
(76, 78) von der Leitung zwischen der Parallelschaltungsdrosselstelle (40, 50, 96, 97, 116, 117, 118, 119) und dem jeweils zugeordneten Verbraucher (48, 49,
86, 107, 108, 109) abzweigt.
3. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
die Einstellorgane der Parallelschaltungsdrosselstellen (40, 50, 96, 97, 116, 117,
118, 119) beaufschlagende Steuerdruck der die Lage des Pumpenstellkolbens (6) bestimmende
Steuerdruckist.
4. Antriebssystem nach den vorangegangenen Ansprüchen, wobei in der jeweils zu einem
Verbraucher führenden Zweigleitung eine einstellbare Meßdrosselstelle angeordnet ist
und in Strömungsrichtung hinter dieser Meßdrosselstelle die Steuerdruckzweigleitung
angeschlossen ist, die zu dem Stelldruckraum eines die Lage des Pumpenstellkolbens
bestimmenden Servosteuerventiles führt, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung
des Druckmittels zuerst die Meßdrosselstelle (31 bzw. 32 bzw. 86 bzw. 87 bzw. 112
bzw. 113 bzw. 114 bzw. 115) und dann die Parallelschaltungsdrosselstelle (40 bzw.
50 bzw. 96 bzw. 97 bzw. 116 bzw. 117 bzw. 118 bzw. 119) hintereinander angeordnet
sind und daß jeweils hinter dieser Parallelschaltungsdrosselstelle an die Förderzweigleitung
(43, 53, 98, 99) die-ein Rückschlagventil (77 bzw. 78) enthaltende Zweigsteuerdruckleitung
(76, 78) angeschlossen ist und daß alle von allen Förderzweigleitungen (43, 53) ausgehenden
Zweigsteuerdruckleitungen (76, 78) an die gemeinsame Steuerdruckleitung (80, 81, 83)
angeschlossen sind und daß diese an den Stelldruckraum des Servosteuerventiles (10)
angeschlossen ist, wobei die Einstellorgane der Parallelschaltungsdrosselstellen (40,
50, 96, 97, 116, 117, 118, 119) an die gemeinsame Steuerdruckleitung (81) angeschlossen
sind.
5. Antriebssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß von jedem Verbraucher (48, 49, 86, 107, 108, 109) eine Zweigrücklaufleitung (39,
84, 124, 125, 127) ausgeht und daß alle Zweigrücklaufleitungen (39, 84, 124, 125,127)
an die Sammelrücklaufleitung (102) angeschlossen sind und daß die Pumpe (3) eine aus
dem Gehäuse (24) ansaugende Pumpe ist und daß die Sammelrücklaufleitung (102) an das
Gehäuse (24) der Pumpe (3) angeschlossen ist.
6. Antriebssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an die Sammelrücklaufleitung
(102) ein vorgespannter Druckspeicher (103) angeschlossen ist.
7. Antriebssystem mit einem in beiden Richtungen betreibbaren Verbraucher, dessen
beide Anschlüsse wahlweise jeweils der eine Druckanschluß und der andere Rücklaufanschluß
sein können, nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
in beiden an den Verbraucher (48, 49, 86, 107, 108, 109) angeschlossenen Leitungen
(44, 54, 45, 55) jeweils eine Parallelschaltungsdrosselstelle (40, 50, 96, 97, 116,
117, 118, 119)'angeordnet ist.
8. Antriebssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß an eine Parallelschaltungsdrosselstelle (40 oder 50) zwei zu einander parallel
geschaltete Verbraucher (48 und 49) angeschlossen sind.
9. Antriebssystem nach Anspruch 7 oder Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß alle
einem Verbraucher (86 oder 107 oder 108 oder 109) oder einer Verbrauchergruppe (48,
49) zugeordneten Parallelschaltungsdrosselstellen-(96 und 97 bzw. 116 und 117 bzw.
118 und 119 bzw. 40 und 50) in einer Steuereinheit (27) zusammengefasst sind.
10. Antriebssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit
(27) jeweils unmittelbar an dem zugeordneten Verbraucher (86 oder 107 oder 108 oder
109) oder an der zugeordneten Verbrauchergruppe (48, 49) angeordnet ist.
11. Antriebssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Parallelschaltungsdrosselstelle (40 oder 50 oder 96 oder 97 oder 116 oder
117 oder 118 oder 119) mit einem Ventilschieberkörper (41 oder 51 oder 241) versehen
ist, der gleichzeitig das Einstellorgan ist, auf das der Steuerdruck einwirkt.
12. Antriebssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche mit einem Verbraucher,
bei dem beide Anschlüsse wahlweise jeweils einer Druckanschluß und einer Rücklaufanschluß
sein kann, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Parallelschaltungsdrosselstelle (40
bzw. 50 bzw. 96 bzw. 97 bzw. 106 bzw. 107 bzw. 116 bwz. 117 bzw. 118 bzw. 119)und
Verbraucher (48, 49 bzw. 86 bzw. 107 bzw. 108 bzw. 109) ein zum Verbraucher hin öffnendes
Rückschlagventil angeordnet ist und parallel dazu ein druckgesteuertes Druckbegrenzungsventil
(60, 70),welches vom Druck in der jeweils anderen zu dem Verbraucher (48, 49 bzw.
86 bzw. 107 bzw. 108 bzw. 109) führenden Leitung gesteuert ist.
13. Antriebssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die aus den Rückschlagventilen
(58 und 68) und Druckbegrenzungsventilen (60, 70) gebildete Ventilgruppe zusammen
mit den Parallelschaltungsdrosselstellen (96, 97 bzw. 116 bzw. 117 bzw. 118 bzw. 119)
in einer Gesamtsteuereinheit (85 bzw. llo bzw. 111) angeordnet ist.
14. Antriebssystem nach Anspruch 1 oder vorzugsweise Anspruch 4, mit zwei Pumpen,
wobei mindestens einer dieser beiden Pumpen mehrere Verbraucher zugeordnet sind, dadurch
gekennzeichnet, daß die Förderleitungen (12 und 15) sowie die Steuerdruckleitungen
(81 und 165) beider Pumpen an eine Zusammenschalteinrichtung (177) angeschlossen sind,
die bei Vorliegen einer bestimmten Betriebsbedingung die Forderleitungen (12 und 15)
und die Steuerdruckleitungen (81 und 165) miteinander verbindet.
15. Antriebssystem nach Anspruch 4 und Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die
Betriebsbedingung durch eine Druckdifferenz zwischen Förderleitung (12 bzw. 15) und
zugeordneter Steuerdruckleitung (61 bzw. 165) gegeben ist, wobei diese Druckdifferenz
kleiner ist als die gewollt an der Meßdrossel (31 oder 32 oder 86 oder 87 oder 112
oder 113 oder 114 oder 115) vorgesehene Druckdifferenz.
16. Antriebssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß eine bei Absinken der Drehzahl der Antriebswelle (2) der Pumpe (3 bzw. 4) ein
Drucksignal auslösende Grenzlaststeuereinrichtung (230) vorgesehen ist und daß das
Drucksignal auf das Servosteuerventil (10 bzw. 23) einwirkt.
17. Antriebssystem nach Anspruch 1 oder vorzugsweise Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß sowohl an die Förderleitung (12) ein Druckbegrenzungsventil (184) als auch an
die Steuerdruckleitung (81) ein Druckbegrenzungsventil (157) angeschlossen ist, wobei
zwischen Steuerdruckleitung (81) und Druckbegrenzungsventil (157) eine Drosselstelle
(153) angeordnet ist und wobei das an die Steuerdruckleitung (81) angesehlossene Druckbegrenzungsventil
(157) auf einen geringeren Druck eingestellt ist als das an die Förderleitung (12)
angeschlossene Druckbegrenzungsventil (184).
18. Antriebssystem nach einem der vorangegangenen AnsprUche, dadurch gekennzeichnet,
daß einem (109) der Verbraucher (48 bzw. 49 bzw. 67 bzw. 107 bzw. 108) eine Zusatzsteuereinheit
(133) zugeordnet ist, in der ein Vieranschluß/Dreistellungsventli (128) angeordnet
ist, an das einerseits die Förderleitung (106) und die Rücklaufleitung (127) und andererseits
zwei zu je einem Anschluß des Verbrauchers (109) führende Leitungen (131 und 132)
angeschlossen sind, wobei jede Seite des Ventiles (128) zwei Druckräume aufweist,
von denen jeweils einer mit einem willkürlich betätigbaren Steuerdruckgeber (129 bzw.
130) und der andere mit jeweils einer der beiden zum Verbraucher (109) führenden Leitungen
(131 und 132) verbunden ist, wobei der jeweils betätigte Steuerdruckgeber (129 oder
130) an jeweils einer Seite und die jeweils druckbeaufschlagte der beiden zum Verbraucher
(109) führenden Leitungen (131 und 132) auf der jeweils anderen Seite des Ventils
(128) angeschlossen ist und wobei_an jede der beiden zum Verbraucher (109) führenden
Leitungen(131, 132) eine Zweigleitung angeschlossen ist, die beide zu der Sammelsteuerdruckleitung
(140) führen, wobei in jeder dieser beiden Zweigleitungen ein zu der Sammelsteuerdruckleitung
(140) öffnendes Rückschlagventil (141 bzw. 142) angeordnet ist.
19. Antriebssystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß alle Steuereinheiten
(27) des Gesamtsystems zu einer Baugruppe, insbesondere in Form eines Ventilblockes,zusammengefasst
sind.