[0001] Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Antriebssystem einer mobilen Arbeitsmaschine,
insbesondere eines Flurförderzeugs, mit einem Verbrennungsmotor und einem von dem
Verbrennungsmotor angetriebenen Fahrantrieb sowie einem von dem Verbrennungsmotor
angetriebenen Arbeitshydrauliksystem, wobei das Arbeitshydrauliksystem mindestens
eine von dem Verbrennungsmotor angetriebene Hydraulikpumpe aufweist, wobei das Antriebssystem
einen hydraulischen Speisekreis und eine hydraulische Lenkungseinrichtung aufweist
und mit mindestens einem Druckmittelspeicher versehen ist.
[0002] Hydrostatische Antriebssysteme von mobilen Arbeitsmaschinen, beispielsweise Flurförderzeuge,
mit einem verbrennungsmotorischen Antriebssystem weisen einen hydraulischen Speisekreis
auf, in dem ein im Wesentlichen konstanter Speisedruck ansteht, um die Verbraucher
des Speisekreises mit Druckmittel zu versorgen.
[0003] Bei bekannten hydrostatischen Antriebssystemen wird zur Versorgung des Speisekreises
mit Druckmittel eine als Konstantpumpe ausgebildete Speisepumpe eingesetzt, die von
dem Verbrennungsmotor der Arbeitsmaschine angetrieben ist und auf einem von dem Verbrennungsmotor
angetriebenen Antriebsstrang montiert ist. Eine als Konstantpumpe ausgebildete Speisepumpe
liefert aufgrund eines festen und konstanten Fördervolumens eine Fördermenge, die
sich aus dem konstanten Fördervolumen der Speisepumpe und der Drehzahl des Verbrennungsmotors
ergibt. Die Drehzahl des Verbrennungsmotors wird hierbei von den angeforderten Arbeitsfunktionen
des Arbeitshydrauliksystems und/oder des Fahrantriebs der Arbeitsmaschine bestimmt.
Bei bekannten hydrostatischen Antriebssystemen folgt somit die von der Speisepumpe
gelieferte Fördermenge nicht dem Bedarf des Speisekreises, sondern der sich aus der
angeforderten Arbeitsfunktion erforderlichen Drehzahl des Verbrennungsmotors. Das
Fördervolumen der als Konstantpumpe ausgebildeten Speisepumpe wird bei bekannten Antriebssystemen
derart ausgelegt, dass bei minimaler Drehzahl des Verbrennungsmotors die Speisepumpe
den maximalen möglichen Speisemengenbedarf des Speisekreises zur Verfügung stellt.
Durch diese Auslegung der als Konstantpumpe ausgebildeten Speisepumpe entstehen bei
höheren Drehzahlen des Verbrennungsmotors Überkapazitäten, wobei die über den Speisemengenbedarf
des Speisekreises hinausgehende Fördermenge der Speisepumpe an einem Druckbegrenzungsventil,
das auf den maximalen Speisedruck eingestellt wird, abgedrosselt wird. Durch das Abdrosseln
der über den Speisemengenbedarf des Speisekreises hinausgehenden Fördermenge der als
Konstantpumpe ausgebildeten Speisepumpe bei bekannten Antriebssystemen ergibt sich
ein hoher Energieverbrauch und somit ein erhöhter Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors
sowie ein erhöhter Wärmeeintrag in das Druckmittel des Antriebssystems.
[0004] Bekannte Arbeitsmaschinen der eingangs genannten Art sind weiterhin mit einer hydraulischen
Lenkungseinrichtung versehen. Hierzu ist es bekannt, die Hydraulikpumpe, die das Arbeitshydrauliksystem
der Arbeitsmaschine mit Druckmittel versorgt, weiterhin zur Versorgung der hydraulischen
Lenkungseinrichtung einzusetzen. Die Hydraulikpumpe des Arbeitshydrauliksystems ist
hierzu in der Regel zusammen mit der Speisepumpe auf dem von dem Verbrennungsmotor
angetriebenen Antriebsstrang angeordnet. Zur Versorgung der hydraulischen Lenkungseinrichtung
wird der Hydraulikpumpe des Arbeitshydrauliksystems ein Prioritätsventil zugeordnet,
das die bevorzugte Versorgung der Lenkungshydraulik sicherstellt und der Lenkungshydraulik
die angeforderte Druckmittelvolumenstrom zuteilt. Bei nicht angesteuerter Lenkungshydraulik
stellt sich hierbei ein Systemgegendruck ein, der aus den Durchflusswiderständen der
Leitungen und den Vorspannungen des Prioritätsventils sowie einer Umlaufdruckwaage
resultieren, mittels der ein von der Hydraulikpumpe geförderter Überschussvolumenstrom
zu einem Behälter abgeführt wird.
[0005] Bei einer schnellen Lenkbewegung steigt der von der Lenkungshydraulik angeforderte
Druckmittelvolumenstrom schnell an. Aufgrund der Totzeiten in der Signalverarbeitung
und der Massenträgheit der Hydraulikpumpe und des Verbrennungsmotors ist das Antriebssystem
so träge, dass der Druckmittelvolumenstrom der Hydraulikpumpe nicht den hohen dynamischen
Lenkanforderungen durch eine Bedienperson folgen kann. Um einen ausreichenden Druck
und Druckmittelvolumenstrom zur Versorgung der Lenkungshydraulik bereitzustellen,
wird bei einer als Verstellpumpe ausgebildeten Hydraulikpumpe durch einen mechanischen
Anschlag für das minimale Verdrängervolumen der Hydraulikpumpe und einer entsprechenden
Drehzahl des Verbrennungsmotors ein Mindestvolumenstrom der Hydraulikpumpe vorgehalten.
Dieser von der Hydraulikpumpe zu jeder Zeit vorgehaltene Mindestvolumenstrom ermöglicht
es, eine schnelle Lenkbewegung komfortabel und mit hydraulischer Unterstützung zu
jedem Zeitpunkt durchführen zu können. Bei einer Lenkanforderung erhöht sich der Druckmittelbedarf
der Lenkungshydraulik, wodurch die Hydraulikpumpe stärker belastet wird, um den nötigen
Druck und den nötigen Volumenstrom zu liefern. Die Anpassung der Hydraulikpumpe bei
einer Lenkanforderung an die höheren Druck- und Volumenstromanforderungen nimmt jedoch
eine bestimmte Zeitspanne in Anspruch. Dem wird mit dem permanent von der Hydraulikpumpe
geförderten Mindestvolumenstrom für die Lenkungshydraulik begegnet. Der von der Hydraulikpumpe
gelieferte Mindestvolumenstrom wird bei bekannten Antriebssystemen überdimensioniert,
um für schnelle Lenkvorgänge eine ausreichende Initialdruckmittelmenge zur Verfügung
zu stellen und die Zeit bis zur entsprechenden Erhöhung des Verdrängervolumens der
als Verstellpumpe ausgebildeten Hydraulikpumpe und/oder einer Drehzahlerhöhung des
Verbrennungsmotors zu überbrücken. Die zur Bereitstellung des Mindestvolumenstroms
der Hydraulikpumpe erforderliche Leistung wird in denjenigen Betriebspunkten, in denen
keine Lenkbewegung der Lenkungshydraulik angefordert wird oder bei einer Geradeausfahrt,
bei der nur geringe Lenkkorrekturen erforderlich sind, über die Umlaufdruckwaage in
Wärme umgesetzt. Durch das Vorhalten des Mindestvolumenstroms der Hydraulikpumpe für
die hydraulische Lenkungseinrichtung ergeben sich ein hoher Energieverbrauch mit einem
entsprechend erhöhten Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors und ein erhöhter
Wärmeeintrag in das Druckmittel des Antriebssystems.
[0006] Ein gattungsgemäßes Antriebssystem mit einer als Konstantpumpe ausgebildeten Speisepumpe
und einer Versorgung der hydraulischen Lenkungseinrichtung über ein Prioritätsventil
von der Hydraulikpumpe des Arbeitshydrauliksystems ist aus der
DE 10 2011 104 919 A1 bekannt. Bei dem aus der
DE 10 2011 104 919 A1 bekannten Antriebssystem ist weiterhin ein Druckmittelspeicher vorgesehen, der einen
zusätzlichen, im Antriebsstrang angeordneten Hydromotor des Antriebssystems antreibt,
um über den Hydromotor einen hydraulischen Starter zum Starten des laufenden Verbrennungsmotors
zur Verfügung zu stellen und/oder über den Hydromotor einen Booster-Antrieb zur Verfügung
zu stellen, der bei laufendem Verbrennungsmotor ein zusätzliches Drehmoment in den
Antriebsstrang einleitet.
[0007] Bekannte gattungsgemäße Antriebssysteme weisen eine Reihe von Nachteilen auf.
[0008] Bei bekannten Antriebssystemen, bei denen die Speisepumpe zusammen mit einem Fahrantrieb
und der Hydraulikpumpe des Arbeitshydrauliksystems auf dem Antriebsstrang angeordnet
ist, ergibt sich eine große Baulänge des Antriebsstranges. Insbesondere bei mobilen
Arbeitsmaschinen, bei denen der Antriebsstrang in Fahrzeugquerrichtung eingebaut ist,
kann die Baulänge des Antriebsstranges zu Einbauproblemen in der Arbeitsmaschine führen.
[0009] Sofern die Speisepumpe starr, d.h. ohne lösbare Kupplungseinrichtung, auf einer Antriebswelle
des Antriebsstrangs angeordnet ist, wird durch die Speisepumpe weiterhin das Startdrehmoment
erhöht, das zum Starten des abgestellten Verbrennungsmotors erforderlich ist. Insbesondere
bei einem Kaltstart unter kalten Umgebungsbedingungen kann es hierbei zu Startproblemen
des abgestellten Verbrennungsmotors kommen, wobei der Verbrennungsmotor nicht anspringen
kann oder ein elektrischer Anlasser des Verbrennungsmotors durch Überlastung versagen
kann.
[0010] Weiterhin erhöht sich durch die erforderliche zusätzliche Speisepumpe der Herstellungsaufwand
des Antriebssystems.
[0011] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem der eingangs
genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, das einen geringen Bauaufwand und einen
geringen Bauraumbedarf für die Versorgung des Speisekreises und der hydraulischen
Lenkungseinrichtung mit Druckmittel aufweist und eine Energieeinsparung ermöglicht.
[0012] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Druckmittelspeicher zur
Versorgung des Speisekreises und der hydraulischen Lenkungseinrichtung mit Druckmittel
vorgesehen ist, wobei der Druckmittelspeicher mittels einer Ladeschaltung von der
Hydraulikpumpe des Arbeitshydrauliksystems mit Druckmittel aufladbar ist. Erfindungsgemäß
werden somit der Speisekreis und die hydraulische Lenkungseinrichtung mit Druckmittel
aus dem Druckmittelspeicher versorgt, der über eine Ladeschaltung von der Hydraulikpumpe
des Arbeitshydrauliksystems mit Druckmittel ausgeladen wird. Hierdurch ist eine bedarfsgerechte
Versorgung des Speisekreises mit Druckmittel unter Speisedruck aus dem Druckmittelspeicher
möglich, wodurch keine Speisepumpe erforderlich ist. Zudem wird eine Versorgung der
hydraulischen Lenkungseinrichtung möglich, ohne an einer als Verstellpumpe ausgebildeten
Hydraulikpumpe des Arbeitshydrauliksystems einen Mindestvolumenstrom vorhalten zu
müssen. Bei dem erfindungsgemäßen Antriebssystem kann durch die Versorgung der hydraulischen
Lenkungseinrichtung mit Druckmittel aus dem Druckmittelspeicher eine als Verstellpumpe
ausgebildete Hydraulikpumpe mit dem Verdrängervolumen Null betrieben werden. Durch
den Entfall der Speisepumpe und dem Entfall des vorgehaltenen Mindestvolumenstroms
der Hydraulikpumpe des Arbeitshydrauliksystems wird somit eine Verringerung des Energieverbrauchs
und somit eine Verringerung des Kraftstoffverbrauchs des Verbrennungsmotors erzielt.
Zudem wird die Erwärmung des Druckmittels des Antriebssystems verringert, wodurch
weiterhin der Kühlbedarf zum Abkühlen des erwärmten Druckmittels verringert wird.
Das erfindungsgemäße Antriebssystem benötigt somit zur Versorgung des Speisekreises
keine zusätzliche Speisepumpe und zur Versorgung der hydraulischen Lenkungseinrichtung
kein zusätzliches Prioritätsventil. Durch den Entfall der Speisepumpe und des Prioritätsventils
für die hydraulische Lenkungseinrichtung weist das erfindungsgemäße Antriebssystem
einen geringen Bauaufwand und eine geringen Bauraumbedarf auf, wobei die Baulänge
des Antriebsstranges verringert werden kann. Zudem kann durch den Entfall der Speisepumpe
bei dem erfindungsgemäßen Antriebssystem eine Verringerung des Startdrehmoments des
Verbrennungsmotors erzielt werden, insbesondere bei einem Kaltstart des Verbrennungsmotors
bei kalten Umgebungsbedingungen, wodurch das erfindungsgemäße Antriebssystem eine
verbesserte Kaltstartfähigkeit aufweist.
[0013] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Ladeschaltung eine
mit einer Förderleitung der Hydraulikpumpe des Arbeitshydrauliksystems verbindbare
Ladeleitung auf, in der ein elektrisch ansteuerbares Ladeventil und ein Sperrventil,
insbesondere ein in Richtung zum Druckmittelspeicher öffnendes Rückschlagventil, angeordnet
ist. Mit einer derartigen Ladeleitung und einem in der Ladeleitung angeordneten Ladeventil
kann auf einfache Weise der Ladebetrieb gesteuert werden, bei dem der Druckmittelspeicher
mittels der Hydraulikpumpe des Arbeitshydrauliksystems aufgeladen wird. Das Sperrventil
verhindert auf einfache Weise, dass sich der Druckmittelspeicher in Richtung zum Ladeventil
entladen kann.
[0014] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine zu dem Speisekreis
geführte Speisedruckversorgungsleitung mittels einer ersten Verbindungsleitung mit
der Ladeleitung des Druckmittelspeichers zwischen dem Ladeventil und dem Sperrventil
verbunden und mittels einer zweiten Verbindungsleitung mit der Ladeleitung zwischen
dem Sperrventil und dem Druckmittelspeicher verbunden, wobei ein elektrisch betätigbares
Steuerventil vorgesehen ist, mit dem die Verbindung der Speisedruckversorgungsleitung
mit der ersten Verbindungsleitung oder mit der zweiten Verbindungsleitung steuerbar
ist. Hierdurch wird es möglich, den Speisekreis entweder über die erste Verbindungsleitung
und somit über das Ladeventil und die Hydraulikpumpe des Arbeitshydrauliksystems mit
Druckmittel zu versorgen oder über die zweite Verbindungsleitung mit Druckmittel aus
dem Druckmittelspeicher zu versorgen. Hierdurch ergeben sich Vorteile hinsichtlich
der Baugröße und des Volumens des Druckmittelspeichers.
[0015] Besondere Vorteile ergeben sich hierbei, wenn das Ladeventil und das Steuerventil
mittels einer elektronischen Steuereinrichtung ansteuerbar ist, wobei die elektronische
Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass in Betriebszuständen, in denen kein
Verbraucher des Arbeitshydrauliksystems betätigt ist, die Speisedruckversorgungsleitung
durch entsprechende Ansteuerung des Steuerventils mit der ersten Verbindungsleitung
verbunden ist und das Ladeventil zum Erzeugen eines Speisedruckes angesteuert ist,
und in Betriebszuständen, in denen ein Verbraucher des Arbeitshydrauliksystems betätigt
ist, die Speisedruckversorgungsleitung durch entsprechende Ansteuerung des Steuerventils
mit der zweiten Verbindungsleitung verbunden ist und das Ladeventil in eine Sperrstellung
betätigt ist. Hierdurch ergibt sich eine besonders energieeffektive Versorgung des
Speisekreises. Sofern keine Verbraucher des Arbeitshydrauliksystems betätigt sind,
beispielsweise im Fahrbetrieb der Arbeitsmaschine, wird der Speisekreis in energetisch
günstiger Weise mittels des Ladeventils von der Hydraulikpumpe des Arbeitshydrauliksystems
mit Druckmittel versorgt. Bei einer Betätigung eines oder mehrerer Verbraucher des
Arbeitshydrauliksystems würden sich hierbei hohe Drosselverluste an dem Ladeventil
ergeben und bei der Versorgung des Speisekreises über die Hydraulikpumpe würden sich
hohe Energieverluste ergeben, sofern das Druckniveau der Verbraucher des Arbeitshydrauliksystems
höher als das Druckniveau des Speisekreises ist. Sofern bei betätigten Verbrauchern
des Arbeitshydrauliksystems die Versorgung des Speisekreises mit Druckmittel aus dem
Druckmittelspeicher erfolgt, kann eine energetisch günstige Versorgung des Speisekreises
erzielt werden.
[0016] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Steuerventil als
in der zweiten Verbindungsleitung angeordnetes Schaltventil ausgebildet, das eine
die Verbindung der zweiten Verbindungsleitung mit der Speisedruckversorgungsleitung
absperrende Sperrstellung und eine die Verbindung der zweiten Verbindungsleitung mit
der Speisedruckversorgungsleitung öffnende Öffnungsstellung aufweist. Mit einem derartigen
Schaltventil kann auf einfache Weise die Versorgung des Speisekreises über das Ladeventil
und die Hydraulikpumpe des Arbeitshydrauliksystems oder alternativ über den Druckmittelspeicher
erfolgen.
[0017] Vorteilhafterweise ist hierbei in der ersten Verbindungsleitung ein in Richtung zu
der Speisedruckversorgungsleitung öffnendes Rückschlagventil angeordnet. Bei der Versorgung
des Speisekreises mit Druckmittel aus dem Druckmittelspeicher kann mit einem derartigen
Rückschlagventil auf einfache Weise das Abströmen von Druckmittel aus dem Druckmittelspeicher
an das Ladeventil verhindert werden.
[0018] Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist das Steuerventil eingangsseitig
an die erste Verbindungsleitung und an die zweite Verbindungsleitung und ausgangsseitig
an die Speisedruckversorgungsleitung angeschlossen und als Schaltventil ausgebildet,
das eine erste Schaltstellung, in der die erste Verbindungsleitung mit der Speisedruckversorgungsleitung
verbunden ist und die zweite Verbindungsleitung abgesperrt ist, und eine zweite Schaltstellung
aufweist, in der die zweite Verbindungsleitung mit der Speisedruckversorgungsleitung
verbunden ist und die erste Verbindungsleitung abgesperrt ist. Mit einem derartigen
Schaltventil kann ebenfalls auf einfache Weise die Versorgung des Speisekreises über
das Ladeventil und die Hydraulikpumpe des Arbeitshydrauliksystems oder alternativ
über den Druckmittelspeicher erfolgen.
[0019] Das Ladeventil ist gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung als
elektrisch ansteuerbares Druckminderventil ausgebildet. Durch entsprechende elektrische
Ansteuerung des Druckminderventils, beispielsweise eines Proportional-Druckminderventils,
wird es auf einfache Weise ermöglicht, den Speicherladedruck beim Ladevorgang des
Druckmittelspeichers sowie den Speisedruck bei der Versorgung des Speisekreises über
das Ladeventil von der Hydraulikpumpe abzusichern.
[0020] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist das Ladeventil als Retarderventil
ausgebildet, das im Bremsbetrieb des Fahrantriebs den Aufbau eines Bremsmoments ermöglicht.
Sofern im Bremsbetrieb der Arbeitsmaschine ein Schubbetrieb auftritt, bei dem die
Hydraulikpumpe des Arbeitshydrauliksystems angetrieben wird und die Hydraulikpumpe
des Arbeitshydrauliksystems einen Druckmittelstrom fördert, kann mit dem als Retarderventil
ausgebildeten Ladeventil mit geringem Bauaufwand ein Bremsmoment und Stützmoment zur
Abbremsung der Arbeitsmaschine erzeugt werden. Weiterhin kann hierbei der Druckmittelspeicher
mit freiwerdender Energie im Schubbetrieb aufgeladen werden. Mit einem als Retarderventil
ausgebildeten Ladeventil kann somit auf einfache Weise durch Laden des Druckmittelspeichers
im Bremsbetrieb eine Rekuperation von Bremsenergie erfolgen. Die im Druckmittelspeicher
während eines Bremsbetriebs rekuperierte Menge an Druckmittel steht anschließend für
die Versorgung der Lenkungseinrichtung und des Speisekreises zur Verfügung. Mit einer
derartigen Rekuperation von Bremsenergie kann der Energieverbrauch des Antriebssystems
und somit der Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors weiter verringert werden.
[0021] Mit besonderem Vorteil ist in der Ladeleitung stromab des Sperrventils eine Drosseleinrichtung
und ein die Drosseleinrichtung umgehendes Umgehungsventil angeordnet ist, das eine
Sperrstellung und eine Öffnungsstellung aufweist. In einem Ladebetrieb, bei dem der
Druckmittelspeicher über die Hydraulikpumpe aufgeladen wird und die Hydraulikpumpe
von dem Verbrennungsmotor angetrieben ist, kann mit der Drosseleinrichtung, beispielsweise
eine Blende, in der Ladeleitung eine Mengenbegrenzung der zum Druckmittelspeicher
geförderten Druckmittelmenge erzielt werden. Mit dem Umgehungsventil kann die von
der Drosseleinrichtung bewirkte Mengenbegrenzung im Bremsbetrieb und einer Rekuperation
der Bremsenergie in den Druckmittelspeicher auf einfache Weise umgangen werden.
[0022] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist hierzu das Umgehungsventil
als elektrisch ansteuerbares Schaltventil ausgebildet und steht zur Ansteuerung mit
der elektronischen Steuereinrichtung in Verbindung, wobei die elektronische Steuereinrichtung
derart ausgebildet ist, dass im Bremsbetrieb des Fahrantriebs und einer Ansteuerung
des Retarderventils das Schaltventil in die Öffnungsstellung betätigt ist. Hierdurch
kann auf einfache Weise erzielt werden, dass im Bremsbetrieb und einer Rekuperation
der Bremsenergie die Drosseleinrichtung beim Laden des Druckmittelspeichers umgangen
wird.
[0023] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist die elektronische Steuereinrichtung
derart ausgebildet, dass im Bremsbetrieb des Fahrantriebs bis zum Erreichen des maximalen
Ladezustandes des Druckmittelspeichers durch eine Ansteuerung des Retarderventils
ein Ladebetrieb des Druckmittespeichers erfolgt und das Steuerventil in eine die zweite
Verbindungsleitung absperrende Schaltstellung betätigt ist, und im Bremsbetrieb des
Fahrantriebs bei Erreichen des maximalen Ladezustandes des Druckmittelspeichers eine
Ventileinrichtung, mittels der der von der Hydraulikpumpe des Arbeitshydrauliksystems
im Bremsbetrieb geförderte Druckmittelstrom mit einem Behälter verbindbar ist, in
eine die Hydraulikpumpe mit dem Behälter verbindenden Schaltstellung betätigt ist.
Sofern im Bremsbetrieb und einer Rekuperation der Bremsenergie der Druckmittelspeicher
den maximalen Ladezustand erreicht und der Bremsbetrieb, beispielsweise bei einer
Gefällefahrt, weiter anhält, kann mit einer Ventileinrichtung, die die in die Ladeleitung
fördernde Hydraulikpumpe mit dem Behälter verbindet, das Bremsmoment im Bremsbetrieb
durch Ansteuerung des Retarderventils aufrechterhalten werden und diejenige von der
Hydraulikpumpe geförderte Druckmittelmenge, die das Fassungsvermögen des Druckmittelspeichers
übersteigt, zum Behälter abgeführt werden.
[0024] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist dem Speisekreis eine
Druckabsicherungseinrichtung zugeordnet, die die Speisedruckversorgungsleitung mit
dem Behälter verbindet, und weist das Steuerventil die Funktion der Ventileinrichtung
auf, wobei das Steuerventil bei Erreichen des maximalen Ladezustandes des Druckmittelspeichers
in die die Verbindung der zweiten Verbindungsleitung mit der Speisedruckversorgungsleitung
öffnenden Stellung betätigt ist. Bei vollständig gefülltem Druckmittelspeicher und
weiter anhaltendem Bremsbetrieb kann hierbei ohne zusätzliche Ventile die von der
Hydraulikpumpe geförderte Druckmittelmenge über die Ventileinrichtung, den Speisekreis
und die sich öffnende Druckabsicherungseinrichtung des Speisekreises zum Behälter
abgeführt werden.
[0025] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist dem Speisekreis eine
Druckabsicherungseinrichtung zugeordnet, die die Speisedruckversorgungsleitung mit
dem Behälter verbindet, und ist in der zweiten Verbindungsleitung eine Drosseleinrichtung
angeordnet, wobei eine Umgehungsleitung vorgesehen ist, die die zweite Verbindungsleitung
unter Umgehung der Drosseleinrichtung und des Steuerventils mit der Speisedruckversorgungsleitung
verbindet, wobei die Ventileinrichtung in der Umgehungsleitung angeordnet ist. Mit
einer in der zweiten Verbindungsleitung angeordneten Drosseleinrichtung, beispielsweise
einer Blende, kann auf einfache Weise eine Mengenbegrenzung des von dem Druckmittelspeicher
zu dem Speisekreis abströmenden Druckmittelstroms bei der Versorgung des Speisekreises
mit Druckmittel aus dem Druckmittelspeicher erzielt werden. Mit einer Umgehungsleitung
und einer darin angeordneten Ventileinrichtung kann die von der Drosseleinrichtung
bewirkte Mengenbegrenzung im Bremsbetrieb bei vollständig gefülltem Druckmittelspeicher,
wobei die von der Hydraulikpumpe geförderte Druckmittelmenge über die Ventileinrichtung,
den Speisekreis und die sich öffnende Druckabsicherungseinrichtung des Speisekreises
zum Behälter abgeführt wird, auf einfache Weise umgangen werden.
[0026] Mit besonderem Vorteil ist die Ventileinrichtung als elektrisch ansteuerbares Schaltventil
ausgebildet, das eine Sperrstellung und eine Öffnungsstellung aufweist und zur Ansteuerung
mit der elektronischen Steuereinrichtung in Verbindung steht, wobei die elektronische
Steuereinrichtung das Schaltventil bei Erreichen des maximalen Ladezustandes des Druckmittelspeichers
von der Sperrstellung in die Öffnungsstellung betätigt. Hierdurch ist eine einfache
Ansteuerung des Schaltventils erzielbar, um bei vollständig geladenem Druckmittelspeicher
und weiter anhaltendem Bremsbetrieb die in die Ladeleitung fördernde Hydraulikpumpe
mit dem Behälter verbinden zu können.
[0027] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist in einer Förderleitung der Hydraulikpumpe
ein Vorspannventil zur bevorzugten Versorgung des Druckmittelspeichers mit Druckmittel
angeordnet, wobei das Vorspannventil eingangsseitig mit der Förderleitung der Hydraulikpumpe
und ausgangsseitig mit einer zu dem Arbeitshydrauliksystem geführten Zulaufleitung
sowie mit der zu dem Druckmittelspeicher geführten Ladeleitung verbunden ist. Mit
einem derartigen Vorspannventil kann auf einfache Weise die Hydraulikpumpe des Arbeitshydrauliksystems
zum Laden des Druckmittelspeichers verwendet werden.
[0028] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist zur Erfassung des
in dem Druckmittelspeicher vorhandenen Druckes ein Drucksensor vorgesehen, der mit
einer elektronischen Steuereinrichtung in Verbindung steht. Mit einem Drucksensor
kann auf einfache Weise der Ladedruck in dem Druckmittelspeicher erfasst und der Ladebetrieb
des Druckmittelspeichers gesteuert werden.
[0029] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist eine Versorgungsleitung
der Lenkungseinrichtung mit der Ladeleitung zwischen dem Druckmittelspeicher und dem
Sperrventil verbunden. Hierdurch kann auf einfache Weise eine Versorgung der hydraulischen
Lenkungseinrichtung mit Druckmittel aus dem Druckmittelspeicher erzielt werden.
[0030] Sofern der Speisekreis und die hydraulische Lenkungseinrichtung bzw. der Druckmittelspeicher
unterschiedliche Druckniveaus aufweisen, kann mit einem in der Speisedruckversorgungsleitung
angeordneten Druckminderventil auf einfache Weise das Druckniveau des Speisekreises
begrenzt werden.
[0031] Sofern der Druckmittelspeicher und die hydraulische Lenkungseinrichtung unterschiedliche
Druckniveaus aufweisen, kann mit einem in der Versorgungsleitung der Lenkungseinrichtung
angeordneten Druckminderventil auf einfache Weise das Druckniveau der hydraulischen
Lenkungseinrichtung begrenzt werden.
[0032] Der Speisekreis weist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung einen
oder mehrere der folgenden Verbraucher auf:
- eine Verstelleinrichtung zur Verstellung des Verdrängervolumens der Hydraulikpumpe,
- eine Verstelleinrichtung zur Verstellung des Verdrängervolumens einer hydrostatischen
Verstellpumpe und/oder eine Verstelleinrichtung eines hydrostatischen Verstellmotors
eines hydrostatischen Fahrantriebs des Antriebssystems,
- eine Einspeisevorrichtung des hydrostatischen Fahrantriebs,
- eine hydraulische Bremseinrichtung der Arbeitsmaschine,
- Vorsteuerventile für die Steuerwegeventile des Arbeitshydrauliksystems,
- eine Kühlereinrichtung zum Kühlen des Druckmittels des Antriebssystems.
[0033] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen
Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigen
- Figur 1
- den Schaltplan einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebssystems,
- Figur 2
- einen Ausschnitt der Figur 1 in einer vergrößerten Darstellung,
- Figur 3
- den Schaltplan einer zweiten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebssystems
und
- Figur 4
- einen Ausschnitt der Figur 3 in einer vergrößerten Darstellung.
[0034] In den Figuren 1 bis 4 sind Hydraulikschaltpläne erfindungsgemäßer hydrostatischer
Antriebssysteme 1 einer mobilen Arbeitsmaschine, beispielsweise eine als Gegengewichtsgabelstapler
ausgebildeten Flurförderzeugs, dargestellt. Gleiche Bauteile sind hierbei mit gleichen
Bezugsziffern versehen.
[0035] Die Antriebssysteme 1 gemäß den Figuren 1 bis 4 umfassen jeweils ein Arbeitshydrauliksystem
2, eine hydraulische Lenkungseinrichtung 3 und eine hydraulische Bremseinrichtung
4. Das Antriebssystem 1 umfasst weiterhin einen Fahrantrieb 5 des Flurförderzeugs,
der in den dargestellten Ausführungsbeispielen als hydrostatischer Fahrantrieb ausgebildet
ist.
[0036] Der hydrostatische Fahrantrieb 5 umfasst eine Fahrpumpe 6, die im geschlossenen Kreislauf
an Fahrmotoren 7a, 7b angeschlossen ist, die mit den angetriebenen Rädern 9a, 9b der
Arbeitsmaschine in trieblicher Verbindung stehen. Die Fahrpumpe 6 ist als im Fördervolumen
verstellbare Verstellpumpe ausgebildet, zu deren Verstellung des Fördervolumens eine
Verstelleinrichtung 10 vorgesehen ist. Der geschlossene Kreislauf des hydrostatischen
Fahrantriebs 5 ist weiterhin mit einer Einspeisevorrichtung 11 versehen. Die Verstelleinrichtung
10 und die Einspeisevorrichtung 11 stehen zur Versorgung mit Druckmittel mit einer
Versorgungsleitung 12 in Verbindung.
[0037] Die hydraulische Lenkungseinrichtung 3 umfasst einen hydraulischen Lenkzylinder 15,
der mittels eines Lenkventils 16 betätigbar ist. Das Lenkventil 16 ist im dargestellten
Ausführungsbeispiel als Lenkorbitrol ausgebildet, das mechanisch betätigbar ist und
zur Betätigung mit einem Lenkbetätigungsorgan 17, beispielsweise einem Lenkrad, in
mechanischer Wirkverbindung steht. Das Lenkventil 16 steht zur Versorgung mit Druckmittel
mit einer Versorgungsleitung 18 in Verbindung. Ein Ausgang des als Closed-Center-Steuerventil
ausgebildeten Lenkventils 16 ist an eine zu einem Behälter 20 geführte Ablaufleitung
19 angeschlossen.
[0038] Die hydraulische Bremseinrichtung 4 weist als Verbraucher eine Bremse 30 auf, beispielsweise
eine Federspeicherbremse, die den angetriebenen Rädern 9a, 9b zugeordnet ist und mittels
eines Bremsventils 31 betätigbar ist. Das Bremsventil 31 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel
als mechanisch betätigbares Druckregelventil ausgebildet, das den Bremslüftdruck in
einer Bremsleitung 32 steuert, die an einen in Richtung einer Lösestellung wirkenden
Druckraum der Federspeicherbremse angeschlossen ist. Das Bremsventil 31 steht zur
Betätigung mit einem Bremsbetätigungsorgan 33, beispielsweise einem Bremspedal, in
mechanischer Wirkverbindung. Das Bremsventil 31 ist an eine Zulaufleitung 34, an eine
zu dem Behälter 20 geführte Ablaufleitung 35 und an die Bremsleitung 32 angeschlossen.
[0039] Das Arbeitshydrauliksystem 2 umfasst in den in den Figuren 1 und 3 dargestellten
Ausführungsbeispielen einen Hubantrieb 40, einen Neigeantrieb 41 und einen oder mehrere
Zusatzverbraucher 42, 43, beispielsweise einen hydraulischen Seitenschieber.
[0040] Zur Versorgung des Hubantriebs 40, des Neigeantriebs 41 und der gegebenenfalls vorhandenen
Zusatzverbrauchers 42, 43 mit Druckmittel ist eine Hydraulikpumpe 45 des Arbeitshydrauliksystems
2 vorgesehen, die von einem Verbrennungsmotor 46 als Antriebsmotor angetrieben ist.
[0041] Der Verbrennungsmotor 46 treibt weiterhin die Fahrpumpe 6 des hydrostatischen Fahrantriebs
5 an.
[0042] Die Hydraulikpumpe 45 ist im offenen Kreislauf betrieben und saugt Druckmittel über
eine Ansaugleitung 48 aus dem Behälter 20 an und fördert das Druckmittel in eine Förderleitung
50. In der Förderleitung ist eine Filtereinrichtung 49 angeordnet. Die Förderleitung
50 ist an einen Anschluss P eines Steuerventilblocks 51 des Arbeitshydrauliksystems
2 angeschlossen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Arbeitshydraulikpumpe
45 als im Fördervolumen verstellbare Verstellpumpe ausgebildet, zu deren Verstellung
des Fördervolumens eine Verstelleinrichtung 45a vorgesehen ist. Zur Versorgung mit
Druckmittel ist die Verstelleinrichtung 45a mit der Versorgungsleitung 12 verbunden.
[0043] Der Steuerventilblock 51 des Arbeitshydrauliksystems 2 enthält ein Steuerwegeventil
52 zur Steuerung des Hubantriebs 40, ein Steuerwegeventil 53 zur Steuerung des Neigeantriebs
41 und Steuerwegeventile 54, 55 zur Steuerung der gegebenenfalls vorhandenen Zusatzverbraucher
42, 43.
[0044] Der Anschluss P ist in dem Steuerventilblock 51 - wie in den Figuren 2 und 4 näher
ersichtlich ist - mit einer Zulaufleitung 60 verbindbar, an die mittels entsprechender
Förderzweigleitungen die Steuerwegeventile 52, 53, 54, 55 angeschlossen sind. Ein
Anschluss T des Steuerventilblocks 51, an den eine zu dem Behälter 20 geführte Tankleitung
61 angeschlossen ist, steht in dem Steuerventilblock 51 mit einer Behälterleitung
62 in Verbindung, an die mittels Behälterzweigleitungen die Steuerwegeventil 52, 53,
54, 55 angeschlossen sind. Die Steuerwegeventil 52, 53, 54, 55 sind jeweils als Load-Sensing-Wegeventile
ausgebildet, wobei bei einer Ansteuerung der Steuerwegeventile 52, 53, 54, 55 und
somit einer Betätigung der Verbrauchers 40, 41, 42, 42 der höchste Lastdruck in eine
Lastdruckmeldeleitung 63 des Arbeitshydrauliksystems 2 gemeldet wird.
[0045] Die Steuerwegeventile 52, 53, 54, 55 sind als vorgesteuerte Steuerwegeventile ausgebildet
und jeweils elektro-hydraulisch betätigbar. Hierzu sind zur Betätigung des Steuerwegeventils
52 elektrisch betätigbare Vorsteuerventile 52a, 52b, zur Betätigung des Steuerwegeventils
53 elektrisch betätigbare Vorsteuerventile 53a, 53b, zur Betätigung des Steuerwegeventils
54 elektrisch betätigbare Vorsteuerventile 54a, 54b und zur Betätigung des Steuerwegeventils
55 elektrisch betätigbare Vorsteuerventile 55a, 55b vorgesehen. Die Vorsteuerventile
52a, 52b, 53a, 53b, 54a, 54b, 55a, 55b sind beispielsweise als mittels eines Proportionalmagneten
betätigbare Druckminderventile ausgebildet. Die Vorsteuerventile 52a, 52b, 53a, 53b,
54a, 54b, 55a, 55b stehen eingangsseitig zur Versorgung mit einem Steuerdruck mit
einer Steuerdruckleitung 68 des Steuerventilblocks 51 in Verbindung. Bei einer elektrischen
Ansteuerung und somit einer Betätigung erzeugen die Vorsteuerventile 52a, 52b, 53a,
53b, 54a, 54b, 55a, 55b aus dem in der Steuerdruckleitung 68 anstehenden Steuerdruck
einen Betätigungsdruck, der das entsprechende Steuerwegeventil 52, 53, 54, 55 in eine
entsprechende Steuerstellung zur Betätigung des Verbrauchers 40, 41, 42, 43 beaufschlagt.
[0046] Die Lastdruckmeldeleitung 63 ist an eine Förderstromregeleinrichtung 70 des Steuerventilblocks
51 geführt. Die Förderstromregeleinrichtung 70 ist als Eingangsdruckwaage ausgebildet,
die in einer die Zulaufleitung 60 mit der Behälterleitung 62 verbindenden Verbindungsleitung
71 angeordnet ist. Die Eingangsdruckwaage ist hierbei in Richtung einer Sperrstellung
von dem in der Lastdruckmeldeleitung 63 anstehenden Lastdruck der Verbraucher 40,
41, 42, 43 und einer Feder beaufschlagbar. In Richtung einer Durchflussstellung ist
die Eingangsdruckwaage von dem in der Zulaufleitung 60 anstehenden Förderdruck beaufschlagbar.
[0047] Der Steuerventilblock 51 weist zur Freigabe der Steuerwegeventile 52, 53, 54, 55
und der entsprechenden Bewegungen der Verbraucher 40, 41, 42, 43 ein Freigabeventil
73 auf. Das Freigabeventil 73 steuert die Steuerdruckleitung 68 und die Lastdruckmeldeleitung
63 an und ist elektrisch betätigbar.
[0048] Die erfindungsgemäßen Antriebssysteme 1 umfassen einen Speisekreis 100, dessen Verbraucher
in den dargestellten Ausführungsbeispielen von der Verstelleinrichtung 45a der als
Verstellpumpe ausgebildeten Hydraulikpumpe 45 des Arbeitshydrauliksystems 2, der Verstelleinrichtung
10 der als Verstellpumpe ausgebildeten Fahrpumpe 6 des Fahrantriebs 5, der Bremseinrichtung
4 und der Einspeisevorrichtung 11 des hydrostatischen Fahrantriebs 5 gebildet sind.
Weiterhin bildet der Speisekreis 100 die Steuerdruckquelle für die Vorsteuerventile
52a, 52b, 53a, 53b, 54a, 54b, 55a, 55b der Steuerwegeventil 52, 53, 54, 55 des Arbeitshydrauliksystems
2.
[0049] Der Speisekreis 100 umfasst eine Speisedruckversorgungsleitung 101, an die die Verbraucher
des Speisekreises 100 angeschlossen sind. In den dargestellten Ausführungsbeispielen
sind an die Speisedruckversorgungsleitung 101 die Zulaufleitung 34 der Bremseinrichtung
4, die Versorgungsleitung 12 der Verstelleinrichtungen 10, 45a und der Einspeisevorrichtung
11 sowie mittels einer Verbindungsleitung 102 die Steuerdruckleitung 68 des Steuerventilblocks
51 angeschlossen. Der Speisekreis 100 ist mittels einer Druckabsicherungseinrichtung
103 abgesichert, die in den dargestellten Ausführungsbeispielen von einem Druckbegrenzungsventil
gebildet ist, das der Speisedruckversorgungsleitung 101 zugeordnet ist. Die Druckabsicherungseinrichtung
103 steht ausgangsseitig mit einem Gehäuse 6a der Fahrpumpe 6 in Verbindung. Das Gehäuse
6a steht mit dem Behälter 20 mittels einer Kühlerleitung 105, in der eine Kühlereinrichtung
106 zum Kühlen des Druckmittels des Antriebssystems 1 angeordnet ist, und mittels
einer Kühlerumgehungsleitung 107 in Verbindung. In der Kühlerumgehungsleitung 107
ist ein in Richtung zum Behälter 20 öffnendes Vorspannventil 108, beispielsweise ein
vorgespanntes Rückschlagventil, angeordnet. Die Kühlereinrichtung 107 bildet somit
einen weiteren Verbraucher des Speisekreises 100.
[0050] Erfindungsgemäß umfasst das Antriebssystem 1 einen Druckmittelspeicher 80, beispielsweise
einen Membranspeicher, der zur Versorgung des Speisekreises 100 und der Lenkungseinrichtung
3 mit Druckmittel vorgesehen ist. Zum Laden mit Druckmittel ist der Druckmittelspeicher
mit der Hydraulikpumpe 45 des Arbeitshydrauliksystems 2 verbindbar.
[0051] Zum Laden des Druckmittelspeichers 50 ist eine Ladeschaltung 81 vorgesehen. Die Ladeschaltung
81 ist in einer Speicherladesektion 82 eingebaut, die an den Steuerventilblock 51
des Arbeitshydrauliksystems 2 angebaut ist.
[0052] Die Ladeschaltung 81 weist ein Vorspannventil 84 auf, das die bevorzugte Versorgung
des Druckmittelspeichers 80 mit Druckmittel der Hydraulikpumpe 45 sicherstellt. Das
Vorspannventil 84 steht eingangsseitig mit der Förderleitung 50 der Hydraulikpumpe
45 in Verbindung. Das Vorspannventil 84 ist ausgangsseitig an die zu den Steuerwegeventilen
52, 53, 54, 55 des Arbeitshydrauliksystems 2 geführten Zulaufleitung 60 sowie an eine
zu dem Druckmittelspeicher 80 geführte Ladeleitung 83 angeschlossen.
[0053] Das Vorspannventil 84 ist als in Zwischenstellungen drosselndes Steuerventil ausgebildet,
das - wie in den Figuren 2 und 4 näher dargestellt ist - eine erste Steuerstellung
84a aufweist, in der die Förderleitung 50 der Hydraulikpumpe 45 mit der Ladeleitung
83 verbunden ist und die Verbindung der Förderleitung 50 mit der Zulaufleitung 60
des Arbeitshydrauliksystems 2 abgesperrt ist, und eine zweite Steuerstellung 84b aufweist,
in der die Förderleitung 50 der Hydraulikpumpe 45 mit der Zulaufleitung 60 des Arbeitshydrauliksystems
2 verbunden ist und die Verbindung der Förderleitung 50 mit der Ladeleitung 83 abgesperrt
ist. In einer zwischen den Steuerstellungen 84a, 84b ausgebildeten Zwischenstellung,
ist die Förderleitung 50 an die Ladeleitung 83 und an die Zulaufleitung 62 angeschlossen.
[0054] Das Vorspannventil 84 ist von dem in der Ladeleitung 83 stromauf eines elektrisch
ansteuerbaren Ladeventils 85 der Ladeschaltung 81, das in der Ladeleitung 53 angeordnet
ist und den Ladebetrieb des Druckmittelspeichers 80 steuert, anstehenden Druck in
Richtung der zweiten Steuerstellung 84b betätigbar. Hierzu ist eine Steuerdruckleitung
86 vorgesehen, die an die Ladeleitung 83 stromauf des Ladeventils 85 angeschlossen
ist und zu einer in Richtung der zweiten Steuerstellung 84b wirkenden Steuerfläche
des Vorspannventils 84 geführt ist. In Richtung der ersten Steuerstellung 84a ist
das Vorspannventil 84 von einer Feder 87 sowie dem in der Ladeleitung 83 stromab des
Ladeventils 85 anstehenden Druck betätigbar. Hierzu ist an eine in Richtung der ersten
Steuerstellung 84a wirkenden Steuerfläche des Vorspannventils eine Steuerdruckleitung
88 angeschlossen ist, die mit der Ladeleitung 83 stromab des Ladeventils 85 in Verbindung
steht.
[0055] Zur Absicherung eines maximalen Ladedruckes des Druckmittelspeichers 80 ist ein Druckabschneideventil
89, insbesondere ein Druckbegrenzungsventil, vorgesehen, das der Steuerdruckleitung
88 zugeordnet ist. Das Druckabschneideventil 89 verbindet im geöffneten Zustand die
Steuerdruckleitung 88 mit der Behälterleitung 62 und ist auf einen Ansprechdruck eingestellt,
der dem maximalen Ladedruck des Druckmittelspeichers 80 entspricht.
[0056] Das Ladeventil 85 ist in den dargestellten Ausführungsbeispielen als elektrisch ansteuerbares
Druckminderventil ausgebildet. Das Druckminderventil steht an einem Anschluss mit
dem zu dem Vorspannventil 84 geführten Abschnitt der Ladeleitung 83 in Verbindung
und an einem weiteren Anschluss mit dem zu dem Druckmittelspeicher 80 geführten Abschnitt
der Ladeleitung 83. Ein weiterer Anschluss des Druckminderventils ist mit der Behälterleitung
62 verbunden.
[0057] Das Ladeventil 85 steht zur Ansteuerung mit einer elektronischen Steuereinrichtung
90 in Wirkverbindung.
[0058] Zur Erfassung des in dem Druckmittelspeicher 80 vorhandenen Druckes ist ein Drucksensor
91 vorgesehen, der mit der elektronischen Steuereinrichtung 90 in Verbindung steht.
[0059] In den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 4 ist das Ladeventil 85 weiterhin
als Retarderventil ausgebildet, das im Bremsbetrieb der Arbeitsmaschine eine Rekuperation
der Bremsenergie ermöglicht, indem der Druckmittelspeicher 80 mit Druckmittel aufgeladen
wird, das von der Hydraulikpumpe 45 gefördert wird. Im Bremsbetrieb drehen sich die
Druckverhältnisse in dem geschlossenen Kreislauf des Fahrantriebs 5 um und die Fahrpumpe
6 arbeitet als Motor, der die Hydraulikpumpe 45 antreibt, die Druckmittel über das
als Retarderventil arbeitende Ladeventil 85 in den Druckmittelspeicher 80 fördert.
[0060] In der Ladeleitung 83 ist stromab des elektrisch ansteuerbaren Ladeventils 85 ein
in Richtung zum Druckmittelspeicher 80 öffnendes Sperrventil 95 angeordnet. Das Sperrventil
95 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel als Rückschlagventil, beispielsweise federvorgespanntes
Rückschlagventil, ausgebildet.
[0061] Zur Versorgung der Lenkungseinrichtung 3 mit Druckmittel aus dem Druckmittelspeicher
80 ist die Versorgungsleitung 18 der Lenkungseinrichtung 3 mit der Ladeleitung 83
zwischen dem Sperrventil 95 und dem Druckmittelspeicher 85 verbunden.
[0062] In dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 ist in der Speisedruckversorgungsleitung
101 stromauf der Anschlüsse der Verbraucher des Speisekreises 100 ein Druckminderventil
110 angeordnet.
[0063] In dem Ausführungsbeispiel der Figuren 3 und 4 ist in der Versorgungsleitung 18 der
Lenkungseinrichtung 3 ein Druckminderventil 110 angeordnet. Zur Druckabsicherung der
Lenkungseinrichtung 3 ist in dem Ausführungsbeispiel der Figuren 3 und 4 der Versorgungsleitung
18 eine Druckabsicherungseinrichtung 112, beispielsweise ein Druckbegrenzungsventil,
zugeordnet.
[0064] In den Ausführungsbeispielen der Figuren 1 bis 4 ist die zu dem Speisekreis 100 geführte
Speisedruckversorgungsleitung 101 mittels einer ersten Verbindungsleitung 120 mit
der Ladeleitung 83 des Druckmittelspeichers 80 zwischen dem Ladeventil 85 und dem
Sperrventil 95 verbindbar und mittels einer zweiten Verbindungsleitung 121 mit der
Ladeleitung 83 zwischen dem Sperrventil 95 und dem Druckmittelspeicher 80 verbindbar.
Mit einem elektrisch betätigbaren Steuerventil 125 ist die Verbindung der Speisedruckversorgungsleitung
101 mit der ersten Verbindungsleitung 120 oder mit der zweiten Verbindungsleitung
121 steuerbar.
[0065] Das elektrisch betätigbare Steuerventil 125 steht zur Ansteuerung mit der elektronischen
Steuereinrichtung 90 in Verbindung.
[0066] Die elektronische Steuereinrichtung 90 dient weiterhin zur Ansteuerung der Vorsteuerventile
52a, 52b, 53a, 53b, 54a, 54b, 55a, 55b der Steuerwegeventile 52-55 und steht hierzu
eingangsseitig mit Sollwertgebern 116, beispielsweise Joysticks, in Verbindung.
[0067] In dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 ist das Steuerventil 125 als in der
zweiten Verbindungsleitung 121 angeordnetes Schaltventil 126 ausgebildet, das eine
die Verbindung der zweiten Verbindungsleitung 121 mit der Speisedruckversorgungsleitung
101 absperrende Sperrstellung 126a und eine die Verbindung der zweiten Verbindungsleitung
121 mit der Speisedruckversorgungsleitung 101 öffnende Öffnungsstellung 126b aufweist.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Schaltventil 126 von einer Feder 127
in die Sperrstellung 126a betätigt und mittels einer elektrischen Betätigungseinrichtung
128, beispielsweise einem Schaltmagnet, in die Öffnungsstellung 126b betätigbar.
[0068] In der ersten Verbindungsleitung 120 ist in den Figuren 1 und 2 ein in Richtung zu
der Speisedruckversorgungsleitung 101 öffnendes Rückschlagventil 129 angeordnet. Das
Rückschlagventil 129 verhindert einen Rückfluss von Druckmittel aus dem Druckmittelspeicher
80 zu dem Ladeventil 85, wenn in der Durchflussstellung 126b des Schaltventils 126
der Speisekreis 100 mit Druckmittel aus dem Druckmittelspeicher 80 versorgt wird.
[0069] In dem Ausführungsbeispiel der Figuren 3 und 4 ist das Steuerventil 125 als Dreianschluss-Zweistellungs-Schaltventil
130 ausgebildet, das eingangsseitig an die erste Verbindungsleitung 120 und an die
zweite Verbindungsleitung 121 angeschlossen ist und ausgangsseitig mit der Speisedruckversorgungsleitung
101 verbunden ist. Das Schaltventil 130 weist eine erste Schaltstellung 130a auf,
in der die erste Verbindungsleitung 120 mit der Speisedruckversorgungsleitung 101
verbunden ist und die zweite Verbindungsleitung 121 abgesperrt ist, und eine zweite
Schaltstellung 130b auf, in der die zweite Verbindungsleitung 121 mit der Speisedruckversorgungsleitung
101 verbunden ist und die erste Verbindungsleitung 120 abgesperrt. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel ist das Schaltventil 130 von einer Feder 131 in die erste Schaltstellung
130a betätigt und mittels einer elektrischen Betätigungseinrichtung 132, beispielsweise
einem Schaltmagnet, in die zweite Schaltstellung 130b betätigbar.
[0070] In dem Ausführungsbeispiel der Figuren 3 und 4 ist in der Ladeleitung 83 stromab
des Sperrventils 95 eine Drosseleinrichtung 140, beispielsweise eine Blende, und ein
die Drosseleinrichtung 140 umgehendes Umgehungsventil 141 angeordnet, das eine Sperrstellung
141 a und eine Öffnungsstellung 141 b aufweist. Die Drosseleinrichtung 140 ermöglicht
eine Mengenbegrenzung im Ladebetrieb des Druckmittelspeichers 80.
[0071] Das Umgehungsventil 141 ist als elektrisch ansteuerbares Schaltventil ausgebildet,
das zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung 90 in Verbindung steht.
Das Umgehungsventil 141 ist im dargestellten Ausführungsbeispiel mittels einer Feder
142 in die Öffnungsstellung 141 b und mittels einer elektrischen Betätigungseinrichtung
143, beispielsweise einem Schaltmagnet, in die Sperrstellung 141a betätigbar.
[0072] In dem Ausführungsbeispiel der Figuren 3 und 4 ist in der zweiten Verbindungsleitung
121 eine Drosseleinrichtung 150, beispielsweise eine Blende, angeordnet, die eine
Mengenbegrenzung bei der Versorgung des Speisekreis 100 mit Druckmittel aus dem Druckmittelspeicher
80 ermöglicht. Weiterhin ist eine Umgehungsleitung 151 vorgesehen, die die zweite
Verbindungsleitung 121 unter Umgehung der Drosseleinrichtung 150 und des Steuerventils
125 mit der Speisedruckversorgungsleitung 101 verbindet. In der Umgehungsleitung 151
ist eine Ventileinrichtung 152 angeordnet, die als elektrisch ansteuerbares Schaltventil
153 ausgebildet ist, das eine Sperrstellung 153a und eine Öffnungsstellung 153b aufweist
und zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung 90 in Verbindung steht.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Schaltventil 153 von einer Feder 154
in die Sperrstellung 153a betätigt und mittels einer elektrischen Betätigungseinrichtung
155, beispielsweise einem Schaltmagnet, in die Öffnungsstellung 155b betätigbar.
[0073] Bei der Figur 4 sind das Steuerventil 125, die Drosseleinrichtungen 140, 150, das
Umgehungsventil 141, die Ventileinrichtung 152, das Druckminderventil 110 und die
Druckabsicherungseinrichtung 112 in einer Ventilsektion 160 eingebaut, die an die
Speicherladesektion 82 und somit an den Steuerventilblock 51 des Arbeitshydrauliksystems
2 angebaut ist.
[0074] Das erfindungsgemäße Antriebssystem der Figuren 1 und 2 arbeitet wie folgt.
[0075] Sofern die elektronische Steuereinrichtung 90 anhand des Drucksensors 91 einen unzureichenden
Ladezustand des Druckmittelspeichers 80 ermittelt, erfolgt durch Ansteuerung des Ladeventils
85 ein Ladebetrieb des Druckmittelspeichers 80, in dem der Druckmittelspeicher 80
mit Druckmittel aufgeladenen wird, das von der Hydraulikpumpe 45 gefördert wird. Durch
die Ansteuerung des Vorspannventils 84 durch den am Ausgang des Ladeventils 85 anstehenden
Druck wird hierbei erzielt, dass sich der Förderdruck der Hydraulikpumpe 45 entsprechend
erhöht. Das Vorspannventil 84 ermöglicht weiterhin, dass im Ladebetrieb des Druckmittelspeichers
80 und gleichzeitigem Betrieb eines oder mehrere Verbraucher des Arbeitshydrauliksystems
2 die von der Hydraulikpumpe 5 geförderte Überschussmenge, die den Bedarf zum Laden
des Druckmittelspeichers 80 übersteigt, in der Zulaufleitung 60 zur Versorgung der
Verbraucher des Arbeitshydrauliksystems 2 ansteht.
[0076] Sofern die Verbraucher des Arbeitshydrauliksystems 2 nicht betätigt sind, beispielsweise
in einem Fahrbetrieb, erfolgt die Versorgung der Verbraucher des Speisekreises 100
durch entsprechende Ansteuerung des Ladeventils 85. Das Steuerventil 125 befindet
sich hierbei in der Sperrstellung 126a. Die Verbraucher des Speisekreises 100 werden
somit durch den Anschluss der Speisedruckversorgungsleitung 101 über die erste Verbindungsleitung
120 an die Ladeleitung 83 über das Ladeventil 85 mit von der Hydraulikpumpe 45 gefördertem
Druckmittel versorgt. Durch entsprechende Ansteuerung des Ladeventils 85 kann die
Höhe des Speisedruckes in dem Speisekries 100 gesteuert werden. Die Druckabsicherung
des Speisedruckes im Speisekreis 100 erfolgt an der Druckbegrenzungseinrichtung 103.
[0077] Sofern ein oder mehrere Verbraucher des Arbeitshydrauliksystems 2 betätigt sind,
kann ein Betriebszustand auftreten, bei denen die Verbraucher des Arbeitshydrauliksystems
2 ein höheres Druckniveau erfordern als der Speisedruck des Speisedruckkreises 100,
beispielsweise beim Heben einer schweren Last mittels des Hubantriebs 40. Bei der
Versorgung des Speisekreises 100 über das Ladeventil 85 ergäbe sich hierbei ein energetisch
ungünstiger Betrieb, da am Ladeventil 85 ein hoher Druck abgedrosselt wird. Um dies
zu vermeiden, wird bei der Betätigung eines oder mehrerer Verbraucher des Arbeitshydrauliksystems
2 von der elektronischen Steuereinrichtung 90 das Ladeventil 85 in eine Sperrstellung
betätigt, in der kein Aufbau eines Druckes in der Ladeleitung 83 stromab des Ladeventils
85 erfolgt. Um die Verbraucher des Speisekreises 100 im Parallelbetrieb mit den Verbrauchern
des Arbeitshydrauliksystems 2 mit Druckmittel zu versorgen, steuert die elektronische
Steuereinrichtung 90 das Steuerventil 125 in die Öffnungsstellung 126b. Die Verbraucher
des Speisekreises 100 werden somit durch den Anschluss der Speisedruckversorgungsleitung
101 an die zweite Verbindungsleitung 121 mit Druckmittel aus dem Druckmittelspeicher
80 versorgt.
[0078] Die Versorgung der Lenkungseinrichtung 3 erfolgt unabhängig von der Versorgung der
Verbraucher des Speisekreises 100 über die Versorgungsleitung 18 mit Druckmittel aus
dem Druckmittelspeicher 80, der über das Ladeventil 85 und das Vorspannventil 84 von
der Hydraulikpumpe 45 mit Druckmittel versorgt und aufgeladen wird.
[0079] Das erfindungsgemäße Antriebssystem 1 ermöglicht weiterhin Abbremsen der Arbeitsmaschine
über das als Retarderventil ausgebildete Ladeventil 85. Im Bremsbetrieb, wobei die
Hydraulikpumpe 45 im Schubbetrieb der Arbeitsmaschine von der als Motor arbeitenden
Fahrpumpe 6 angetrieben wird, erfolgt somit die Abbremsung über das als Retarderventil
ausgebildete Ladeventil 85, das von der elektronischen Steuereinrichtung 90 entsprechend
angesteuert wird. Im Bremsbetrieb fördert die von der als Motor arbeitenden Fahrpumpe
6 angetriebene Hydraulikpumpe 45 Druckmittel über das Vorspannventil 84 und das Ladeventil
85 in die Ladeleitung 83. Hierbei wird ein Bremsmoment und somit ein Stützmoment erzeugt,
das für die Abbremsung der Arbeitsmaschine genutzt werden kann.
[0080] Beim Abbremsen der Arbeitsmaschine kann weiterhin eine Rekuperation von Bremsenergie
(Nutzbremsen) durch einen Ladebetrieb des Druckmittelspeichers 80 erfolgen. Die während
des Bremsens in dem Druckmittelspeicher 80 rekuperierte Menge an Druckmittel steht
zur Versorgung der Lenkungshydraulik 3 sowie der Verbraucher des Speisekreises 100
zur Verfügung. Sofern im Bremsbetrieb der Druckmittelspeicher 80 vollständig aufgeladen
ist und der Bremsbetrieb weiter anhält, beispielsweise bei einer Gefällefahrt, steuert
die elektronische Steuereinrichtung 90 das Steuerventil 125 in die Öffnungsstellung
125b, so dass die von der Hydraulikpumpe 45 geförderte Druckmittelmenge über das geöffnete
Steuerventil 125 in die Speisedruckversorgungsleitung 101 und die Druckbegrenzungseinrichtung
103 des Speisekreises 100 zum Behälter 20 abgeführt wird. Das Bremsmoment wird hierbei
aufrechterhalten.
[0081] Das erfindungsgemäße Antriebssystem der Figuren 3 und 4 arbeitet wie folgt.
[0082] Sofern die elektronische Steuereinrichtung 90 anhand des Drucksensors 91 einen unzureichenden
Ladezustand des Druckmittelspeichers 80 ermittelt, erfolgt durch Ansteuerung des Ladeventils
85 ein Ladebetrieb des Druckmittelspeichers 80, in dem der Druckmittelspeicher 80
mit Druckmittel aufgeladenen wird, das von der Hydraulikpumpe 45 gefördert wird. Durch
die Ansteuerung des Vorspannventils 84 durch den am Ausgang des Ladeventils 85 anstehenden
Druck wird hierbei erzielt, dass sich der Förderdruck der Hydraulikpumpe 45 entsprechend
erhöht. Hierbei befindet sich das Umgehungsventil 141 in der Sperrstellung 141 a,
so dass mit der Drosseleinrichtung 140 eine Mengenbegrenzung des dem Druckmittelspeicher
80 zuströmenden Druckmittelstroms erzielt wird. Die Ventileinrichtung 152 befindet
sich in der Sperrstellung 153a. Das Vorspannventil 84 ermöglicht weiterhin, dass im
Ladebetrieb des Druckmittelspeichers 80 und gleichzeitigem Betrieb eines oder mehrere
Verbraucher des Arbeitshydrauliksystems 2 die von der Hydraulikpumpe 5 geförderte
Überschussmenge, die den Bedarf zum Laden des Druckmittelspeichers 80 übersteigt,
in der Zulaufleitung 60 zur Versorgung der Verbraucher des Arbeitshydrauliksystems
2 ansteht.
[0083] Sofern die Verbraucher des Arbeitshydrauliksystems 2 nicht betätigt sind, beispielsweise
in einem Fahrbetrieb, erfolgt die Versorgung der Verbraucher des Speisekreises 100
durch entsprechende Ansteuerung des Ladeventils 85. Das Steuerventil 125 befindet
sich hierbei in der ersten Schaltstellung 130a. Die Ventileinrichtung 152 befindet
sich in der Sperrstellung 153a. Die Verbraucher des Speisekreises 100 werden somit
durch den Anschluss der Speisedruckversorgungsleitung 101 über die erste Verbindungsleitung
120 an die Ladeleitung 83 über das Ladeventil 85 mit von der Hydraulikpumpe 45 gefördertem
Druckmittel versorgt. Durch entsprechende Ansteuerung des Ladeventils 85 kann die
Höhe des Speisedruckes in dem Speisekreis 100 gesteuert werden. Die Druckabsicherung
des Speisedruckes im Speisekreis 100 erfolgt an der Druckbegrenzungseinrichtung 103.
[0084] Sofern ein oder mehrere Verbraucher des Arbeitshydrauliksystems 2 betätigt sind,
kann ein Betriebszustand auftreten, bei denen die Verbraucher des Arbeitshydrauliksystems
2 ein höheres Druckniveau erfordern als der Speisedruck des Speisedruckkreises 100,
beispielsweise beim Heben einer schweren Last mittels des Hubantriebs 40. Bei der
Versorgung des Speisekreises 100 über das Ladeventil 85 ergäbe sich hierbei ein energetisch
ungünstiger Betrieb, da am Ladeventil 85 ein hoher Druck abgedrosselt wird. Um dies
zu vermeiden, wird bei der Betätigung eines oder mehrerer Verbraucher des Arbeitshydrauliksystems
2 von der elektronischen Steuereinrichtung 90 das Ladeventil 85 in eine Sperrstellung
betätigt, in der kein Aufbau eines Druckes in der Ladeleitung 83 stromab des Ladeventils
85 erfolgt. Um die Verbraucher des Speisekreises 100 im Parallelbetrieb mit den Verbrauchern
des Arbeitshydrauliksystems 2 mit Druckmittel zu versorgen, steuert die elektronische
Steuereinrichtung 90 das Steuerventil 125 in die zweite Steuerstellung 130b. Die Ventileinrichtung
152 befindet sich weiterhin in der Sperrstellung 153a. Die Verbraucher des Speisekreises
100 werden somit durch den Anschluss der Speisedruckversorgungsleitung 101 an die
zweite Verbindungsleitung 121 mit Druckmittel aus dem Druckmittelspeicher 80 versorgt.
Die Drosseleinrichtung 150 ermöglicht hierbei eine Mengenbegrenzung des aus dem Druckmittelspeicher
80 zur Versorgung des Speisekreises 100 entnommenen Druckmittelstroms.
[0085] Die Versorgung der Lenkungseinrichtung 3 erfolgt unabhängig von der Versorgung der
Verbraucher des Speisekreises 100 über die Versorgungsleitung 18 und das darin angeordnete
Druckminderventil 110 mit Druckmittel aus dem Druckmittelspeicher 80, der über das
Ladeventil 85 und das Vorspannventil 84 von der Hydraulikpumpe 45 mit Druckmittel
versorgt und aufgeladen wird. Die Druckabsicherung der Lenkungseinrichtung 3 erfolgt
mittels der Druckabsicherungseinrichtung 112.
[0086] Das erfindungsgemäße Antriebssystem 1 ermöglicht weiterhin Abbremsen der Arbeitsmaschine
über das als Retarderventil ausgebildete Ladeventil 85. Im Bremsbetrieb, wobei die
Hydraulikpumpe 45 im Schubbetrieb der Arbeitsmaschine von der als Motor arbeitenden
Fahrpumpe 6 angetrieben wird, erfolgt somit die Abbremsung über das als Retarderventil
ausgebildete Ladeventil 85, das von der elektronischen Steuereinrichtung 90 entsprechend
angesteuert wird. Im Bremsbetrieb fördert die von der als Motor arbeitenden Fahrpumpe
6 angetriebene Hydraulikpumpe 45 Druckmittel über das Vorspannventil 84 und das Ladeventil
85 in die Ladeleitung 83. Hierbei wird ein Bremsmoment und somit ein Stützmoment erzeugt,
das für die Abbremsung der Arbeitsmaschine genutzt werden kann.
[0087] Beim Abbremsen der Arbeitsmaschine kann weiterhin eine Rekuperation von Bremsenergie
(Nutzbremsen) durch einen Ladebetrieb des Druckmittelspeichers 80 erfolgen. Hierbei
wird von der elektronischen Steuereinrichtung 90 das Umgehungsventil 141 in die Öffnungsstellung
141 b betätigt, um ein Laden des Druckmittelspeichers 80 unter Umgehung der Drosseleinrichtung
140 zu erzielen. Die während des Bremsens in dem Druckmittelspeicher 80 rekuperierte
Menge an Druckmittel steht zur Versorgung der Lenkungshydraulik 3 sowie der Verbraucher
des Speisekreises 100 zur Verfügung. Sofern im Bremsbetrieb der Druckmittelspeicher
80 vollständig aufgeladen ist und der Bremsbetrieb weiter anhält, beispielsweise bei
einer Gefällefahrt, steuert die elektronische Steuereinrichtung 90 die Ventileinrichtung
152 von der Sperrstellung 153a in die Öffnungsstellung 153b, so dass die von der Hydraulikpumpe
45 geförderte Druckmittelmenge über die geöffnete Ventileinrichtung 152 unter Umgehung
der Drosseleinrichtung 150 in die Speisedruckversorgungsleitung 101 abströmen kann
und über die Druckbegrenzungseinrichtung 103 des Speisekreises 100 zum Behälter 20
abgeführt wird. Das Bremsmoment wird hierbei aufrechterhalten.
[0088] Das erfindungsgemäße Antriebssystem der Figuren 1 bis 4 weist eine Reihe von Vorteilen
auf.
[0089] Durch die erfindungsgemäße Versorgung des Speisekreises 100 mit Druckmittel ist keine
separate Speisepumpe erforderlich, wodurch sich der Bauaufwand und der Bauraumbedarf
des Antriebssystems verringert. Durch den Entfall der Speisepumpe wird weiterhin das
Schleppmoment des Antriebsstranges verringert, wodurch sich eine verbesserte Kaltstartfähigkeit
des erfindungsgemäßen Antriebssystems 1 ergibt. Zudem kann bei der Erfindung eine
energetisch günstige Versorgung der hydraulischen Lenkungseinrichtung 3 und des Speisekreises
100 mit Druckmittel erzielt werden, wodurch sich ein geringer Kraftstoffverbrauch
des Verbrennungsmotors 46 ergibt. Weiterhin ergibt sich bei der Erfindung bei der
Versorgung der Lenkungseinrichtung 3 und des Speisekreises 100 ein geringer Wärmeeintrag
in das Druckmittel und somit ein geringer Kühlbedarf für das Druckmittel des Antriebssystems.
1. Hydrostatisches Antriebssystem (1) einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere eines
Flurförderzeugs, mit einem Verbrennungsmotor (46) und einem von dem Verbrennungsmotor
(46) angetriebenen Fahrantrieb (5) sowie einem von dem Verbrennungsmotor (46) angetriebenen
Arbeitshydrauliksystem (2), wobei das Arbeitshydrauliksystem (2) mindestens eine von
dem Verbrennungsmotor (46) angetriebene Hydraulikpumpe (45) aufweist, wobei das Antriebssystem
(1) einen hydraulischen Speisekreis (100) und eine hydraulische Lenkungseinrichtung
(3) aufweist und mit mindestens einem Druckmittelspeicher (80) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckmittelspeicher (80) zur Versorgung des Speisekreises (100) und der hydraulischen
Lenkungseinrichtung (3) mit Druckmittel vorgesehen ist, wobei der Druckmittelspeicher
(80) mittels einer Ladeschaltung (81) von der Hydraulikpumpe (45) des Arbeitshydrauliksystems
(1) mit Druckmittel aufladbar ist.
2. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladeschaltung (81) eine mit einer Förderleitung (50) der Hydraulikpumpe (45)
des Arbeitshydrauliksystems (2) verbindbare Ladeleitung (83) aufweist, in der ein
elektrisch ansteuerbares Ladeventil (85) und ein Sperrventil (95), insbesondere ein
in Richtung zum Druckmittelspeicher (80) öffnendes Rückschlagventil, angeordnet ist.
3. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine zu dem Speisekreis (100) geführte Speisedruckversorgungsleitung (101) mittels
einer ersten Verbindungsleitung (120) mit der Ladeleitung (83) des Druckmittelspeichers
(80) zwischen dem Ladeventil (85) und dem Sperrventil (95) verbunden ist und mittels
einer zweiten Verbindungsleitung (121) mit der Ladeleitung (83) zwischen dem Sperrventil
(95) und dem Druckmittelspeicher (80) verbunden ist, wobei ein elektrisch betätigbares
Steuerventil (125) vorgesehen ist, mit dem die Verbindung der Speisedruckversorgungsleitung
(101) mit der ersten Verbindungsleitung (120) oder mit der zweiten Verbindungsleitung
(121) steuerbar ist.
4. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladeventil (85) und das Steuerventil (125) mittels einer elektronischen Steuereinrichtung
(90) ansteuerbar ist, wobei die elektronische Steuereinrichtung (90) derart ausgebildet
ist, dass in Betriebszuständen, in denen kein Verbraucher des Arbeitshydrauliksystems
(2) betätigt ist, die Speisedruckversorgungsleitung (101) durch entsprechende Ansteuerung
des Steuerventils (125) mit der ersten Verbindungsleitung (120) verbunden ist und
das Ladeventil (85) zum Erzeugen eines Speisedruckes angesteuert ist, und in Betriebszuständen,
in denen mindestens ein Verbraucher des Arbeitshydrauliksystems (2) betätigt ist,
die Speisedruckversorgungsleitung (101) durch entsprechende Ansteuerung des Steuerventils
(125) mit der zweiten Verbindungsleitung (121) verbunden ist und das Ladeventil (85)
in eine Sperrstellung betätigt ist.
5. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (125) als in der zweiten Verbindungsleitung (121) angeordnetes Schaltventil
(126) ausgebildet ist, das eine die Verbindung der zweiten Verbindungsleitung (121)
mit der Speisedruckversorgungsleitung (101) absperrende Sperrstellung (126a) und eine
die Verbindung der zweiten Verbindungsleitung (121) mit der Speisedruckversorgungsleitung
(101) öffnende Öffnungsstellung (126b) aufweist.
6. Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Verbindungsleitung (120) ein in Richtung zu der Speisedruckversorgungsleitung
(101) öffnendes Rückschlagventil (129) angeordnet ist.
7. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerventil (125) eingangsseitig an die erste Verbindungsleitung (120) und an
die zweite Verbindungsleitung (121) und ausgangsseitig an die Speisedruckversorgungsleitung
(101) angeschlossen ist und als Schaltventil (130) ausgebildet ist, das eine erste
Schaltstellung (130a), in der die erste Verbindungsleitung (120) mit der Speisedruckversorgungsleitung
(101) verbunden ist und die zweite Verbindungsleitung (121) abgesperrt ist, und eine
zweite Schaltstellung (130b) aufweist, in der die zweite Verbindungsleitung (121)
mit der Speisedruckversorgungsleitung (101) verbunden ist und die erste Verbindungsleitung
(120) abgesperrt ist.
8. Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladeventil (85) als elektrisch ansteuerbares Druckminderventil ausgebildet ist.
9. Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladeventil (85) als Retarderventil ausgebildet ist, das im Bremsbetrieb des Fahrantriebs
(5) den Aufbau eines Bremsmoments ermöglicht.
10. Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ladeleitung (83) stromab des Sperrventils (95) eine Drosseleinrichtung (140)
und ein die Drosseleinrichtung (140) umgehendes Umgehungsventil (141) angeordnet ist,
das eine Sperrstellung (141a) und eine Öffnungsstellung (141 b) aufweist.
11. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Umgehungsventil (141) als elektrisch ansteuerbares Schaltventil ausgebildet ist
und zur Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung (90) in Verbindung steht,
wobei die elektronische Steuereinrichtung (90) derart ausgebildet ist, dass im Bremsbetrieb
des Fahrantriebs (5) und einer Ansteuerung des Retarderventils das Schaltventil in
die Öffnungsstellung (141 b) betätigt ist.
12. Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinrichtung (90) derart ausgebildet ist, dass im Bremsbetrieb
des Fahrantriebs (5) bis zum Erreichen des maximalen Ladezustandes des Druckmittelspeichers
(80) durch eine Ansteuerung des Retarderventils ein Ladebetrieb des Druckmittespeichers
(80) erfolgt und das Steuerventil (125) in eine die zweite Verbindungsleitung (121)
absperrende Schaltstellung betätigt ist, und im Bremsbetrieb des Fahrantriebs (5)
bei Erreichen des maximalen Ladezustandes des Druckmittelspeichers (80) eine Ventileinrichtung
(125; 152), mittels der der von der Hydraulikpumpe (45) des Arbeitshydrauliksystems
(2) im Bremsbetrieb geförderte Druckmittelstrom mit einem Behälter (20) verbindbar
ist, in eine die Hydraulikpumpe (45) mit dem Behälter (20) verbindenden Schaltstellung
betätigt ist.
13. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass dem Speisekreis (100) eine Druckabsicherungseinrichtung (103) zugeordnet ist, die
die Speisedruckversorgungsleitung (101) mit dem Behälter (20) verbindet, und das Steuerventil
(125) die Funktion der Ventileinrichtung (125) aufweist, wobei das Steuerventil (125)
bei Erreichen des maximalen Ladezustandes des Druckmittelspeichers (80) in die die
Verbindung der zweiten Verbindungsleitung (121) mit der Speisedruckversorgungsleitung
(101) öffnenden Stellung (126b; 130b) betätigt ist.
14. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass dem Speisekreis (100) eine Druckabsicherungseinrichtung (103) zugeordnet ist, die
die Speisedruckversorgungsleitung (101) mit dem Behälter (20) verbindet, und in der
zweiten Verbindungsleitung (121) eine Drosseleinrichtung (150) angeordnet ist, wobei
eine Umgehungsleitung (151) vorgesehen ist, die die zweite Verbindungsleitung (121)
unter Umgehung der Drosseleinrichtung (150) und des Steuerventils (125) mit der Speisedruckversorgungsleitung
(101) verbindet, wobei die Ventileinrichtung (152) in der Umgehungsleitung (151) angeordnet
ist.
15. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventileinrichtung (152) als elektrisch ansteuerbares Schaltventil (153) ausgebildet
ist, das eine Sperrstellung (153a) und eine Öffnungsstellung (153b) aufweist und zur
Ansteuerung mit der elektronischen Steuereinrichtung (90) in Verbindung steht, wobei
die elektronische Steuereinrichtung (90) das Schaltventil (153) bei Erreichen des
maximalen Ladezustandes des Druckmittelspeichers (80) von der Sperrstellung (153a)
in die Öffnungsstellung (153b) betätigt.
16. Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Förderleitung (50) der Hydraulikpumpe (45) ein Vorspannventil (84) zur bevorzugten
Versorgung des Druckmittelspeichers (80) mit Druckmittel angeordnet ist, wobei das
Vorspannventil (84) eingangsseitig mit der Förderleitung (50) der Hydraulikpumpe (45)
und ausgangsseitig mit einer zu dem Arbeitshydrauliksystem (2) geführten Zulaufleitung
(60) sowie mit der zu dem Druckmittelspeicher (80) geführten Ladeleitung (83) verbunden
ist.
17. Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erfassung des in dem Druckmittelspeicher (80) vorhandenen Druckes ein Drucksensor
(91) vorgesehen ist, der mit einer elektronischen Steuereinrichtung (90) in Verbindung
steht.
18. Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine Versorgungsleitung (18) der hydraulischen Lenkungseinrichtung (3) mit der Ladeleitung
(83) zwischen dem Druckmittelspeicher (80) und dem Sperrventil (95) verbunden ist.
19. Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass in der Speisedruckversorgungsleitung (101) ein Druckminderventil (110) angeordnet
ist.
20. Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass in der Versorgungsleitung (18) der Lenkungseinrichtung (3) ein Druckminderventil
(110) angeordnet ist.
21. Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Speisekreis (100) einen oder mehrere der folgenden Verbraucher aufweist:
• eine Verstelleinrichtung (45a) zur Verstellung des Verdrängervolumens der Hydraulikpumpe
(45),
• eine Verstelleinrichtung (10) zur Verstellung des Verdrängervolumens einer hydrostatischen
Verstellpumpe (6) und/oder eine Verstelleinrichtung eines hydrostatischen Verstellmotors
(7a; 7b) eines hydrostatischen Fahrantriebs (5) des Antriebssystems (1),
• eine Einspeisevorrichtung (11) des hydrostatischen Fahrantriebs (5),
• eine hydraulische Bremseinrichtung (4) der Arbeitsmaschine,
• Vorsteuerventile (52a; 52b; 53a; 53b; 54a; 54b; 55a; 55b) für die Steuerwegeventile
(52; 53; 54; 55) des Arbeitshydrauliksystems (2),
• eine Kühlereinrichtung (106) zum Kühlen des Druckmittels des Antriebssystems (1).