Gebiet der Erfindung
[0001] Die Erfindung betrifft ein hydraulisches System gemäß Anspruch 1.
[0002] Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben des erfindungsgemäßen hydraulischen
Systems gemäß Verfahrensanspruch 12.
Hintergrund der Erfindung
[0003] Bei bekannten hydraulischen Systemen, insbesondere solchen zur Druckmittelversorgung
eines Hydrozylinders mit getrennten druckmittelbeaufschlagbaren Wirkflächen, die beispielsweise
als Verstelleinrichtung für Windkraftanlagen, hydraulischen Pressen oder Kunststoffspritzmaschinen
verwendet werden, ist üblicherweise bei der Integration von Zusatzfunktionen, wie
beispielsweise einem Notbetrieb sowie zum Ausgleich von Leckage und Differenzvolumen
ein großer Niederdruckspeicher erforderlich, aus dem eine Hydromaschine Druckmittel
nachsaugen kann bzw. überschüssiges Druckmittel aus dem Zylinder und/oder dem System
aufgenommen werden kann, was neben einem erhöhten Platzbedarf erhöhte Fertigungskosten
und/oder Betriebskosten bedingt. Weiter ist bei bekannten Lösungen ein aufwändiger
Korrosionsschutz bei dem verwendeten Hydrozylinder zu betreiben, insbesondere bei
Gleichgangzylindern mit innenliegender Bauweise, was weiter erhöhte Fertigungskosten
bedingt.
[0004] Das Dokument
D 10 2012 012 142 A1 beschreibt eine hydraulische Stelleinrichtung, die eine Stellfunktion für einen Arbeits-
und einen Sonderbetrieb aufweist. Ein dafür vorgesehener doppeltwirkender Stellzylinder
ist mit einem Arbeitsdruckmittel beaufschlagbar und zur Erfüllung der Stellfunktion
im Sonderbetrieb mit einem Druckmittelspeicher verbindbar, der ein vom Arbeitsdruckmittel
getrenntes Druckgas aufweist.
[0005] Das Dokument
EP 2 420 681 A2 beschreibt einen hydraulischen Linearantrieb mit einem mit drei Druckräumen ausgeführten
Hydraulikzylinder, dessen Wirkflächen so aufeinander abgestimmt sind, dass in einem
Eilgang und in einem Krafthub ein Antrieb einer den Hydraulikzylinder mit Druckmittel
versorgenden Hydromaschine in etwa im gleichen Drehzahl-/Drehmomentbereich arbeitet.
Offenbarung der Erfindung
[0006] Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein hydraulisches System
zur Druckmittelversorgung eines Hydrozylinders mit drei getrennten druckmittelbeaufschlagbaren
Wirkflächen zu schaffen, das kostengünstiger herzustellen und/oder zu betreiben ist.
[0007] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein hydraulisches System mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1.
[0008] Weiter ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das erfindungsgemäße hydraulische
System auf einfache Art und Weise zu betreiben.
[0009] Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben des erfindungsgemäßen
hydraulischen Systems mit den Merkmalen des nebengeordneten Verfahrensanspruchs.
[0010] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Ein hydraulisches System gemäß der vorliegenden Erfindung enthält einen Hydrozylinder,
der mindestens drei getrennte druckmittelbeaufschlagbare Wirkflächen aufweist. Dabei
sind eine erste Wirkfläche und eine zweite Wirkfläche für eine Bewegung eines Kolben-/Stangenelements
des Hydrozylinders in seiner Ausfahrrichtung druckmittelbeaufschlagbar. In dem hydraulischen
System ist ein Speicherzuschaltventil vorgesehen, mittels dem die zweite Wirkfläche
mit einem Druckmittel eines geladenen Speichers in der Ausfahrrichtung beaufschlagbar
ist, insbesondere während eines Notbetriebs zum schnellen und/oder maximalen Ausfahren
des Kolben-/Stangenelements.
[0011] Ein Vorteil des hydraulischen Systems gemäß der vorliegenden Erfindung ist, dass
die erfindungsgemäße Lösung, dass die zweite Wirkfläche zum Ausfahren des Kolben-/Stangenelements
mit Druckmittel aus dem geladenen Speicher beaufschlagbar ist,
einen einfacheren speziellen Aufbau des Hydrozylinders ermöglicht und so Fertigungskosten
spart.
Das erfindungsgemäße hydraulische System ist vorteilhaft beispielsweise bei Windkraftanlagen
zur hydraulischen Pitchverstellung insbesondere eines Rotors beziehungsweise von Rotorblättern
einsetzbar. Insbesondere bei einem Notbetrieb, in dem der Rotor aus dem Wind gedreht
werden soll, ist somit die zweite Wirkfläche zusätzlich zu der ersten Wirkfläche für
die Bewegung des Kolben-/Stangenelements in Richtung der Vorzugsstellung druckmittelbeaufschlagbar,
wodurch eine schnelle Verstellung ermöglicht ist.
[0012] Erfindungsgemäß ist ein Aufladeventil vorgesehen, mittels dem, insbesondere während
eines Aufladebetriebs, bei dem der Speicher mit Druckmittel aufgeladen ist, ein von
der ersten Wirkfläche begrenzter erster Arbeitsraum des Hydrozylinders mit einem von
der zweiten Wirkfläche begrenzten zweiten Arbeitsraum des Hydrozylinders fluidisch
verbindbar ist. Somit ist der Speicher, insbesondere nach Ausführung des Notbetriebs,
mit Druckmittel aufladbar. Bei dem Aufladebetrieb ist das Kolben-/Stangenelement vorteilhafterweise
vollständig entgegen der Ausfahrrichtung bewegt, um bei geschlossenen Speicherzuschaltventil
und geöffnetem Aufladeventil Druckmittel aus dem zweiten Arbeitsraum zurück in den
Hydraulikkreis zu fördern.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen hydraulischen Systems ist, dass ein Niederdruckspeicher,
aus dem von der Hydromaschine Druckmittel nachsaugbar ist, im Vergleich zu den bekannten
derartigen hydraulischen Systemen erheblich kleiner dimensioniert werden kann. Der
Speicher, aus dem die zweite Wirkfläche mit Druckmittel beaufschlagbar ist, ist vorteilhafterweise
als ein Hochdruckspeicher ausgebildet. Vorteilhafterweise ist das erfindungsgemäße
hydraulische System somit, neben den oben erwähnten Windkraftanlagen, auch bei hydraulischen
Pressen und Kunststoffspritzmaschinen, und allgemein bei Hydrauliksystemen mit einem
Hochdruckspeicher und einem Niederdruckspeicher einsetzbar.
Vorteilhafterweise ist in dem ersten Arbeitsraum während eines Normalbetriebs ein
Unterdruck, insbesondere ein Vakuum, erzeugbar, insbesondere wegen einer Bewegung
des Kolben-/Stangenelements in seiner Ausfahrrichtung und weil der zweite Arbeitsraum
im Normalbetrieb wegen des bestromten und somit geschlossenen Zustands des Speicherzuschaltventils
abgeschlossen ist. Im Normalbetrieb ist das Kolben-/Stangenelement bei abgeschlossenem
zweiten Arbeitsraum in oder entgegen der Ausfahrrichtung bewegbar. Somit kann in dem
zweiten Arbeitsraum im Normalbetrieb auch keine Feuchtigkeit vorhanden sein, womit
sich eine dort sonst aufwändig und kostenintensiv durchzuführende Korrosionsschutzbehandlung
erübrigt und somit die Kosten der erfindungsgemäßen hydraulischen Systems weiter reduzierbar
sind.
[0013] Erfindungsgemäß ist eine Hydromaschine vorgesehen, mittels der jeweils die erste
Wirkfläche oder eine dritte Wirkfläche des Hydrozylinders in einem geschlossenen Hydraulikkreis
mit Druckmittel beaufschlagbar ist, wobei die dritte Wirkfläche zur Bewegung des Kolben-/Stangenelements
entgegen der Ausfahrrichtung mit Druckmittel beaufschlagbar ist. Somit sind der erste
Arbeitsraum und der dritte Arbeitsraum jeweils direkt ansteuerbar. Insbesondere ist
während des Normalbetriebs ausschließlich die erste Wirkfläche zur Bewegung des Kolben-/Stangenelements
in Ausfahrrichtung mit einem Druckmittel beaufschlagt und die dritte Wirkfläche ist
zur Bewegung des Kolben-/Stangenelements entgegen der Ausfahrrichtung mit einem Druckmittel
beaufschlagt.
Die Hydromaschine kann insbesondere drehzahlvariabel und/oder insbesondere drehrichtungsumkehrbar
antreibbar und/oder durchschwenkbar ausgebildet sein.
Vorteilhafterweise ist, wie oben bereits erläutert, in den zweiten Arbeitsraum während
eines Normalbetriebs des Hydrozylinders kein Druckmittel einströmbar. Somit ist während
des Normalbetriebs ein Gleichgangverhalten des Hydrozylinders erreicht, da vorteilhafterweise
die erste Wirkfläche gleich groß ist wie die dritte Wirkfläche. Die zweite Wirkfläche
kann von der Größe der beiden anderen Wirkflächen abweichen, insbesondere größer als
die erste Wirkfläche beziehungsweise die dritte Wirkfläche sein. Im Notbetrieb ist
somit ein Differentialverhalten des Hydrozylinders gegeben.
Vorteilhafterweise weist der, insbesondere hohlzylindrisch ausgebildete, Hydrozylinder
in seinem Gehäuse einen, insbesondere zylinderförmigen, Führungszapfen auf, auf dem
das Kolben-/Stangenelement axial verschiebbar gelagert ist. Dabei ist der erste Arbeitsraum
von dem Führungszapfen und dem Kolben-/Stangenelement begrenzt, und der zweite Arbeitsraum
ist von dem Führungszapfen und dem Kolben-/Stangenelement und dem Gehäuse begrenzt.
Zusätzlich dazu ist der dritte Arbeitsraum von dem Kolben-/Stangenelement und dem
Gehäuse begrenzt. Die erfindungsgemäße spezielle Ausgestaltung des Hydrozylinders
erlaubt eine platzsparende Ausführung desselben und somit eine Verringerung des Platzbedarfs.
[0014] Insbesondere weist das Kolben-/Stangenelement an einem offenen Endabschnitt, oder
an einer Position zwischen einem geschlossenen Endabschnitt des Kolben-/Stangenelements
und dem offenen Endabschnitt einen im Wesentlichen ringförmigen Radialbund auf. Vorteilhafterweise
sind die jeweiligen von dem Kolben-/Stangenelement begrenzten Arbeitsräume, insbesondere
der zweite Arbeitsraum und der dritte Arbeitsraum, mittels dem Radialbund beziehungsweise
mittels seinen ringförmigen Flächen begrenzt.
[0015] Insbesondere ragt das Kolben-/Stangenelement mit seinem geschlossenen Ende aus einem
im Wesentlichen in Ausfahrrichtung weisenden Endabschnitt des Gehäuses, von dem ein
Zylinderkopf gebildet ist.
[0016] Der Führungszapfen kann an einem im Wesentlichen von der Ausfahrrichtung weg weisenden
Endabschnitt des Gehäuses angeordnet sein, von dem ein Zylinderboden gebildet ist.
Insbesondere ist der Führungszapfen fest mit dem Gehäuse verbunden oder einstückig
mit dem Gehäuse ausgebildet.
[0017] Die erste Wirkfläche kann an dem geschlossenen Endabschnitt des, insbesondere hohlzylinderförmig
ausgebildeten, Kolben-/Stangenelements an einer Innenkontur angeordnet sein, wobei
die erste Wirkfläche im Wesentlichen zu dem Zylinderboden hin und von der Ausfahrrichtung
weg weist.
[0018] Die zweite Wirkfläche kann an einer, insbesondere als ringförmiger Radialbund ausgebildeten,
Außenkontur des Kolben-/Stangenelements angeordnet sein, wobei die zweite Wirkfläche
im Wesentlichen zu dem Zylinderboden hin und von der Ausfahrrichtung weg weist.
[0019] Die dritte Wirkfläche kann an der, insbesondere als ringförmigem Radialbund ausgebildeten,
Außenkontur des Kolben-/Stangenelements angeordnet sein, wobei die dritte Wirkfläche
im Wesentlichen zu dem Zylinderkopf hin und zu der Ausfahrrichtung hin weist.
[0020] Erfindungsgemäß ist das Speicherzuschaltventil in einem Speicherströmungspfad zwischen
dem Speicher und dem zweiten Arbeitsraum angeschlossen, und das Aufladeventil ist
in einem Zwischenabzweig des Speicherströmungspfads zwischen dem Speicherzuschaltventil
und dem zweiten Arbeitsraum angeschlossen. Zusätzlich dazu ist der Zwischenabzweig
zwischen dem ersten Arbeitsraum und einer Druckmittelquelle mit einem ersten Strömungspfad
fluidisch verbunden. Somit ist ein einfacher Wechsel der Betriebsarten, beispielsweise
zwischen Normalbetrieb und Notbetrieb oder zwischen Notbetrieb und Aufladebetrieb
gewährleistet.
Vorteilhafterweise ist das Speicherzuschaltventil stromlos offen und bestromt geschlossen.
Somit ist bei einem Stromausfall der Notbetrieb ausführbar und beispielsweise ein
Rotor einer Windkraftanlage selbsttätig aus dem Wind drehbar.
Vorteilhafterweise ist der zweite Arbeitsraum mittels einer fluiddicht ausgebildeten
Trennwand oder Platte oder Stahlplatte in eine erste Kammer und eine zweite Kammer
unterteilt. Somit ist ein vollständiges Einfahren des Kolben-/Stangenelements im Aufladebetrieb
nicht notwendig, da der sich während eines Normalbetriebs in der ersten Kammer ergebende
Unterdruck beziehungsweise das sich ergebende Vakuum durch die Trennwand wirksam von
einem in der zweiten Kammer vorhandenen Druckmittel getrennt ist. Somit kann der Aufladebetrieb
an einer nahezu beliebigen Position beendet werden, ohne den nachfolgenden Normalbetrieb
negativ zu beeinflussen. Ein weiterer Vorteil der Trennwand ist, dass, weil Druckmittel
von dem Unterdruck / Vakuum in der ersten Kammer ferngehalten ist, damit eine Ausgasung
von im Druckmittel gelöster Feuchtigkeit und/oder Luft bzw. Gas und somit Kavitation
vermeidbar ist.
Vorteilhafterweise ist die Trennwand ringförmig ausgebildet und auf dem Führungszapfen
axial verschiebbar angeordnet. Dabei ist die Trennwand, insbesondere während des Notbetriebs,
mittels einer Druckmittelbeaufschlagung aus dem Speicher in der Ausfahrrichtung verschiebbar,
insbesondere zusammen mit dem Kolben-/Stangenelement.
[0021] Insbesondere während des Aufladebetriebs ist die Trennwand mittels einer Druckmittelbeaufschlagung
der dritten Wirkfläche über das Kolben-/Stangenelement entgegen der Ausfahrrichtung
verschiebbar, unmittelbar oder über ein Druckmittel, das in der ersten Kammer vorhanden
sein kann. Weiter vorteilhafterweise ist die Trennwand mittels einer Rückhalteeinrichtung
und/oder über eine Reibkraft zwischen der Trennwand und dem Gehäuse in ihrer jeweiligen
Position gehalten. Somit ist während des Normalbetriebs ein Verfahrweg des Kolben-/Stangenelements
in Ausfahrrichtung von einem zylinderkopfseitigen Ausfahranschlag am Gehäuse markiert
und entgegen der Ausfahrrichtung von einem zylinderbodenseitigen Einfahranschlag am
Gehäuse oder einer Position der Trennwand markiert.
[0022] Die Rückhalteeinrichtung kann als Federelement ausgebildet sein, wobei als Werkstoff
insbesondere Polyurethan einsetzbar ist.
[0023] Vorteilhafterweise ist die Trennwand mittels einer Rückstelleinrichtung, insbesondere
unabhängig von dem Kolben-/Stangenelement, entgegen der Ausfahrrichtung verschiebbar.
Somit ist der Speicher unabhängig von dem Kolben-/Stangenelement, insbesondere nach
Ausführen des Notbetriebs, mit Druckmittel aufladbar.
[0024] Die Rückstelleinrichtung kann als Federelement ausgebildet sein, wobei eine Gasfüllung
der ersten Kammer, insbesondere mit Stickstoff, als Federelement wirkt.
[0025] Die zweite Wirkfläche kann an einer ringförmigen Außenkontur der Trennwand angeordnet
sein, wobei die zweite Wirkfläche im Wesentlichen zu dem Zylinderboden hin und von
der Ausfahrrichtung weg weist.
[0026] Vorteilhafterweise ist in der Trennwand ein Abflussventil vorgesehen, das, insbesondere
als Rückschlagventil ausgebildet, in Richtung zu dem Speicher hin durchlässig ist
und über das Druckmittel von der ersten Kammer in die zweiten Kammer strömbar ist.
Somit ist eine Leckagemenge des Hydrozylinders, die wegen des Unterdrucks / Vakuums
in die erste Kammer gesaugt ist, insbesondere während des Aufladebetriebs, in den
Hydraulikkreis zurück förderbar. Die Rückstelleinrichtung ist dabei vorteilhafterweise
als ein insbesondere aus Polyurethan bestehendes Federelement ausgebildet.
[0027] Vorteilhafterweise ist eine Drucküberwachungseinrichtung vorgesehen, mittels der
ein Druck in dem Speicher überwacht ist. Insbesondere ist die Drucküberwachungseinrichtung
in dem Hochdruckspeicher und/oder in dem Niederdruckspeicher vorgesehen. Somit ist
eine erhöhte Leckagesicherheit des Hydrozylinders gewährleistet. Weiter ist dadurch
das hydraulische System bei schleichender Leckage in der Lage, sich selbstständig
in einen Ursprungszustand zurückzusetzen und somit einen Serviceeinsatz hinauszuzögern.
Insbesondere mit dem oben beschriebenen Ausführen des Aufladebetriebs ist eine Leckagemenge
in den Hydraulikkreis zurückförderbar.
[0028] Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben des hydraulischen Systems gemäß der
vorliegenden Erfindung enthält die folgenden Schritte:
Schließen und/oder Geschlossenhalten des Speicherzuschaltventils und Schließen und/oder
Geschlossenhalten des Aufladeventils zum Ausführen des Normalbetriebs,
Öffnen und/oder Offenhalten des Speicherzuschaltventils und Schließen und/oder Geschlossenhalten
des Aufladeventils zum Ausführen eines Notbetriebs zum, insbesondere schnellen und/oder
maximalen, Ausfahren des Kolben-/Stangenelements,
Schließen und/oder Geschlossenhalten des Speicherzuschaltventils und Öffnen und/oder
Offenhalten eines Aufladeventils zum Ausführen eines Zurücksetzens des hydraulischen
Systems nach Ausführen des Notbetriebs mit Laden des Speichers, insbesondere zum Bewegen
des Kolben-/Stangenelements entgegen der Ausfahrrichtung.
[0029] Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass damit das erfindungsgemäße
hydraulische System auf einfache und effektive Art und Weise betrieben wird und somit
Kosten eingespart werden.
[0030] Vorteilhafterweise wird nach dem Notbetrieb der Aufladebetrieb ausgeführt. Somit
kann der Speicher, insbesondere der Hochdruckspeicher, nach dem Notbetrieb wieder
mit Druckmittel aufgeladen werden. Ein Normalbetrieb kann danach wieder ausgeführt
werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0031] Mehrere Ausführungsbeispiele / Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung werden / wird
im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 ein erfindungsgemäßes hydraulisches System gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
mit einem in einem Längsschnitt dargestellten Hydrozylinder in einem geschlossenen
hydraulischen Kreis,
Figur 2 ein erfindungsgemäßes hydraulisches System gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
mit einem in einem Längsschnitt dargestellten Hydrozylinder in einem geschlossenen
hydraulischen Kreis während eines Normalbetriebs,
Figur 3 ein erfindungsgemäßes hydraulisches System gemäß Figur 2 während eines Notbetriebs,
und
Figur 4 ein erfindungsgemäßes hydraulisches System gemäß Figur 2 während eines Aufladebetriebs.
Detaillierte Beschreibung der dargestellten Ausführungsformen
[0032] Das in Figur 1 dargestellte erste Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen hydraulischen
Systems 1 enthält einen Hydrozylinder 2, der einen speziellen erfindungsgemäßen Aufbau
aufweist und als Gleichgangzylinder in Differentialbauweise bezeichnet werden kann.
[0033] In einem Gehäuse 4 des Hydrozylinders 2 ist ein zylinderförmiger Führungszapfen 6
an einem im Wesentlichen von einer Ausfahrrichtung 8 weg weisenden Endabschnitt des
Gehäuses 4 angeordnet, von dem ein Zylinderboden 10 gebildet ist. Der Führungszapfen
6 ist hier einstückig mit dem Gehäuse 4 ausgebildet, alternativ dazu kann er fest
mit dem Gehäuse 4 verbunden sein.
[0034] Auf dem Führungszapfen ist ein hohlzylinderförmig ausgebildetes Kolben-/Stangenelement
12 axial verschiebbar gelagert. Ein erster Arbeitsraum 14 ist von dem Führungszapfen
6 und dem Kolben-/Stangenelement 12 begrenzt. Ein zweiter Arbeitsraum 16 ist von dem
Führungszapfen 6 und dem Kolben-/Stangenelement 12 und dem Gehäuse 2 begrenzt. Ein
dritter Arbeitsraum 18 von dem Kolben-/Stangenelement 12 und dem Gehäuse 4 begrenzt.
Das Kolben-/Stangenelement 12 ragt in der dargestellten Position mit einem geschlossenen
Endabschnitt 20 aus einem im Wesentlichen in Ausfahrrichtung 8 weisenden Endabschnitt
des Gehäuses 4, von dem ein Zylinderkopf 22 gebildet ist.
[0035] Von dem ersten Arbeitsraum 12 erstreckt sich ein erster Strömungspfad 24 bis hin
zu einer Druckmittelquelle 26. Die Druckmittelquelle 26 ist als eine Pumpeneinheit
ausgebildet, die einen Antrieb 28, hier ein drehzahlvariabel und drehrichtungsumkehrbar
steuerbarer Elektromotor, und eine Hydromaschine 30, die hier als Hydropumpe ausgebildet
ist. Fluidisch parallel zu der Hydromaschine 30 ist ein Niederdruckspeicher 32 geschaltet,
aus dem die Hydromaschine 30 über jeweils ein als Rückschlagventil ausgebildetes Nachsaugventil
34 Druckmittel nachsaugen kann.
[0036] Von dem zweiten Arbeitsraum 16 erstreckt sich ein Speicherströmungspfad 36 bis hin
zu einem als Hochdruckspeicher ausgebildetem Speicher 38. Von dem Speicherströmungspfad
36 führt ein Abzweig 39 bis zu einem zweiten Strömungspfad 40, der sich von der Hydromaschine
30 bis hin zu einem dritten Arbeitsraum 18 erstreckt. In dem Abzweig 39 ist ein Rückschlagventil
41 angeordnet, das in Richtung hin zu dem zweiten Strömungspfad 40 sperrt.
[0037] In dem Speicherströmungspfad 36 ist zwischen dem zweiten Arbeitsraum 16 und dem Speicher
38 ein Speicherzuschaltventil 40 angeordnet, hier ein 2/2-Wegeventil, das stromlos
geöffnet ist. Zwischen dem zweiten Arbeitsraum 16 und dem Speicherzuschaltventil 42
ist ein Zwischenabzweig 44 des Speicherströmungspfads 36 über ein Aufladeventil 46
mit dem ersten Strömungspfad 24 fluidisch verbindbar. Das Aufladeventil 46 ist hier
als ein stromlos geschlossenes 2/2-Wegeventil ausgebildet.
[0038] Eine erste Wirkfläche 48 ist an einem geschlossenen Endabschnitt 20 an einer Innenkontur
des Kolben-/Stangenelements 12 angeordnet. Die erste Wirkfläche 48 weist im Wesentlichen
zu dem Zylinderboden 10 hin und von der Ausfahrrichtung 8 weg.
[0039] Die zweite Wirkfläche 50 ist an einer hier als ringförmiger Radialbund ausgebildeter
Außenkontur des Kolben-/Stangenelements 12 angeordnet, wobei die zweite Wirkfläche
50 im Wesentlichen zu dem Zylinderboden 10 hin und von der Ausfahrrichtung 8 weg weist.
Der Radialbund ist an einem offenen Endabschnitt 51 des Kolben-/Stangenelements 12
angeordnet.
[0040] Eine dritte Wirkfläche 52 ist an der hier als ringförmiger Radialbund ausgebildeter
Außenkontur des Kolben-/Stangenelements 12 angeordnet, wobei die dritte Wirkfläche
52 im Wesentlichen zu dem Zylinderkopf 22 hin und zu der Ausfahrrichtung 8 hin weist.
[0041] Nachfolgend wird die Funktionsweise und verschiedene Betriebsarten des erfindungsgemäßen
hydraulischen Systems beschrieben.
[0042] In einem Normalbetrieb ist für eine Bewegung des Kolben-/Stangenelements 12 in seiner
Ausfahrrichtung 8 ist die erste Wirkfläche 48 über den ersten Strömungspfad 24 mittels
der Hydromaschine 30 mit Druckmittel beaufschlagt. Im dritten Arbeitsraum 18 vorhandenes
Druckmittel wird über den Speicherströmungspfad 36, den Abzweig 39 und den zweiten
Strömungspfad 40 zur Hydromaschine 30 zurückgeführt. Dabei ist das Speicherzuschaltventil
42 bestromt und somit geschlossen und das Aufladeventil 46 ist stromlos und somit
geschlossen. Eine Bewegung des Kolben-/Stangenelement 12 entgegen seiner Ausfahrrichtung
8 erfolgt bei gleichen Schaltungen der Ventile 42, 46 analog dazu.
[0043] Da im Normalbetrieb das Speicherzuschaltventil 42 bestromt und somit geschlossen
ist, entsteht wegen der Bewegung des Kolben-/Stangenelements 12 in Ausfahrrichtung
8 in dem ersten Arbeitsraum 16 ein Unterdruck beziehungsweise ein Vakuum.
[0044] In einem Notbetrieb ist das Speicherzuschaltventil 42 stromlos und somit geöffnet,
wodurch die zweite Wirkfläche 50 mit Druckmittel aus dem Speicher 38 beaufschlagt
ist und das Kolben-/Stangenelement 12 in seine Ausfahrrichtung 8 bewegt ist. Wenn
das Speicherzuschaltventil 42 während des Normalbetriebs stromlos geschalten wird,
ist die zweite Wirkfläche 50 zusätzlich zu der ersten Wirkfläche 48 mit Druckmittel
beaufschlagt - die erste Wirkfläche 48, wie oben beschrieben, mit Druckmittel von
der Druckmittelquelle 26 beziehungsweise der Hydromaschine 30. Bei einem Stromausfall,
der einen Ausfall des Antriebs 28, beispielsweise des Elektromotors, zur Folge hat,
ist das Speicherzuschaltventil 42 dadurch quasi automatisch stromlos geschalten und
lediglich die zweite Wirkfläche 50 mit Druckmittel aus dem Speicher 38 beaufschlagt.
Somit ist im Notbetrieb der Hydrozylinder 2 auch ohne den Antrieb 28 verstellbar.
[0045] Nach dem Ausführen des Notbetriebs muss ein Aufladebetrieb durchgeführt werden, um
den Speicher 38 wieder mit Druckmittel aufzuladen und Druckmittel aus dem zweiten
Arbeitsraum 16 zurück in den Hydraulikkreis zu fördern. Dabei wird das Speicherzuschaltventil
42 bestromt und ist somit geschlossen und das Aufladeventil 46 bestromt und ist somit
geöffnet. Somit wird beim Bewegen des Kolben-/Stangenelements 12 entgegen seiner Ausfahrrichtung
8 Druckmittel von der Hydromaschine 30 über den zweiten Strömungspfad 40 in den dritten
Arbeitsraum 18 gefördert. Dabei wird Druckmittel aus dem ersten Arbeitsraum 14 und
Druckmittel aus dem zweiten Arbeitsraum 16 zurück in den Hydraulikkreis gefördert,
wobei Druckmittel aus dem zweiten Arbeitsraum 16 in den Zwischenabzweig 44 von dem
Speicherströmungspfad 36 über das offene Aufladeventil 46 in den ersten Strömungspfad
24 und hin zur Niederdruckseite der Hydromaschine 30 gefördert wird. Druckmittel aus
dem ersten Arbeitsraum 14 wird über den ersten Strömungspfad 24 hin zur Niederdruckseite
der Hydromaschine 30 gefördert. Von der Hochdruckseite der Hydromaschine 30 wird Druckmittel
über den Abzweig 39 und das in Durchflussrichtung durchströmte Rückschlagventil 41
in den Speicher 38 gefördert und der Speicher 38 somit wieder geladen. Ein Normalbetrieb
kann danach wieder ausgeführt werden.
[0046] Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen hydraulischen
Systems im Normalbetrieb.
[0047] Die in dem Hydraulikkreis zusätzlich zu dem in Figur 1 dargestellten Hydraulikelemente
sind Standardelemente, die hier nicht weiter beschrieben werden sollen.
[0048] Im Unterschied zu dem in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel hat der
Hydrozylinder 2 des zweiten Ausführungsbeispiels eine Trennwand 54 in dem zweiten
Arbeitsraum 16, wodurch dieser in eine zu dem offenen Endabschnitt 51 benachbart angeordnete
erste Kammer 56 und eine zu dem Zylinderboden 10 benachbart angeordnete zweite Kammer
58 geteilt ist.
[0049] Der im Normalbetrieb wegen der Bewegung des Kolben-/Stangenelements 12 in Ausfahrrichtung
8 bei bestromtem und somit geschlossenem Speicherzuschaltventil 42 entstehende Unterdruck
/ Vakuum entsteht somit in der ersten Kammer 56.
[0050] Ein Verfahrweg des Kolben-/Stangenelements 12 in Ausfahrrichtung 8 ist im Normalbetrieb
von einem zylinderkopfseitigen Ausfahranschlag am Gehäuse 4 markiert und entgegen
der Ausfahrrichtung 8 von einer Position der Trennwand 54 markiert.
[0051] Die Trennwand 54 ist in einer Zwischenstellung zwischen dem zylinderkopfseitigen
Ausfahranschlag am Gehäuse 4 und einem zylinderbodenseitigem Einfahranschlag am Gehäuse
4 und trennt in der zweiten Kammer 58 vorhandenes Druckmittel wirksam von dem in der
ersten Kammer 56 wirkenden Unterdruck / Vakuum.
[0052] In der Trennwand 54 ist ein als Rückschlagventil ausgebildetes Abflussventil 60 vorgesehen,
das in Richtung zu dem Speicher 38 hin durchlässig ist und über das Druckmittel von
der ersten Kammer 56 in die zweiten Kammer 58 strömbar ist.
[0053] Figur 3 zeigt das zu Figur 2 beschriebene zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
hydraulischen Systems im Notbetrieb.
[0054] In dem zu Figur 1 beschriebenen Notbetrieb wird hier die an einer ringförmigen Außenkontur
der Trennwand 54 ausgebildete zweite Wirkfläche 50 mit Druckmittel aus dem Speicher
38 beaufschlagt, um das Kolben-/Stangenelement 12 kraftverstärkt in Ausfahrrichtung
8 zu bewegen. Die Trennwand 54 verschiebt sich dabei axial auf dem Führungszapfen
6, bis es an dem Kolben-/Stangenelement 12 beziehungsweise an dessen ringförmigem
Radialbund anliegt, wie in Figur 3 gezeigt. Die Trennwand 54 wird dann zusammen mit
dem Kolben-/Stangenelement 12 in Ausfahrrichtung 8 bewegt, bis das Kolben-/Stangenelement
12 an dem zylinderkopfseitigen Ausfahranschlag am Gehäuse 4 anliegt.
[0055] Figur 4 zeigt das zu Figur 2 beschriebene zweite Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
hydraulischen Systems im Aufladebetrieb.
[0056] Im Unterschied zu dem in Figur 1 gezeigten und oben beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen hydraulischen Systems 1 ist beim zweiten Ausführungsbeispiel
des erfindungsgemäßen hydraulischen Systems 1 im Aufladebetrieb ein vollständiges
Einfahren des Kolben-/Stangenelements 12 nicht mehr erforderlich. Beim zweiten Ausführungsbeispiel
wird im Aufladebetrieb die Trennwand 54 von dem Kolben-/Stangenelement 12 entgegen
der Ausfahrrichtung 8 verschoben und somit ist an jeder Position der Trennwand 54
eine wirksame Trennung von Druckmittel in der zweiten Kammer 58 von im Normalbetrieb
in der ersten Kammer 56 entstehendem Unterdruck / Vakuum gewährleistet. Auf diese
Weise ist ein Verfahrweg des Kolben-/Stangenelements 12 und damit ein Maß der Bewegung
des Kolben-/Stangenelements 12 entgegen der Ausfahrrichtung 8 beim Aufladebetrieb
relativ frei wählbar. Eine gegebenenfalls auftretende Leckagemenge des Hydrozylinders
2, die wegen des Unterdrucks / Vakuums in die erste Kammer 56 gesaugt ist, ist über
das Abflussventil 60, insbesondere während des Aufladebetriebs, zurück in den Hydraulikkreis
förderbar.
[0057] Offenbart ist ein hydraulisches System mit einem speziellen Hydrozylinder, insbesondere
einem Gleichgangzylinder in Differentialbauweise, der über drei getrennte druckmittelbeaufschlagbare
Wirkflächen verfügt. Im Normalbetrieb mit einer Gleichgangscharakteristik betreibbar,
entwickelt der Hydrozylinder im Notbetrieb eine Differentialcharakteristik. Dies ist
vorteilhaft bei einem Einsatz des erfindungsgemäßen hydraulischen Systems beispielsweise
bei einer Windkraftanlage zur hydraulischen Pitchverstellung eines Rotors beziehungsweise
von dessen Rotorblättern.
Bezugszeichenliste
[0058]
- 1
- Hydraulisches System
- 2
- Hydrozylinder
- 4
- Gehäuse des Hydrozylinders
- 6
- Führungszapfen
- 8
- Ausfahrrichtung
- 10
- Zylinderboden
- 12
- Kolben-/Stangenelement
- 14
- Erster Arbeitsraum
- 16
- Zweiter Arbeitsraum
- 18
- Dritter Arbeitsraum
- 20
- Geschlossener Endabschnitt des Kolben-/Stangenelements
- 22
- Zylinderkopf
- 24
- Erster Strömungspfad
- 26
- Druckmittelquelle
- 28
- Antrieb
- 30
- Hydromaschine
- 32
- Niederdruckspeicher
- 34
- Nachsaugventil
- 36
- Speicherströmungspfad
- 38
- Speicher
- 39
- Abzweig
- 40
- Zweiter Strömungspfad
- 41
- Rückschlagventil
- 42
- Speicherzuschaltventil
- 44
- Zwischenabzweig
- 46
- Aufladeventil
- 48
- Erste Wirkfläche
- 50
- Zweite Wirkfläche
- 51
- Offener Endabschnitt des Kolben-/Stangenelements
- 52
- Dritte Wirkfläche
- 54
- Trennwand
- 56
- Erste Kammer
- 58
- Zweite Kammer
- 60
- Abflussventil
1. Hydraulisches System mit einem Hydrozylinder (2), der mindestens drei getrennte druckmittelbeaufschlagbare
Wirkflächen (48, 50, 52) aufweist, wobei eine erste Wirkfläche (48) und eine zweite
Wirkfläche (50) für eine Bewegung eines Kolben-/Stangenelements (12) des Hydrozylinders
(2) in seiner Ausfahrrichtung (8) druckmittelbeaufschlagbar sind, wobei ein Speicherzuschaltventil
(42) vorgesehen ist, mittels dem die zweite Wirkfläche (50) mit einem Druckmittel
eines geladenen Speichers (38) in der Ausfahrrichtung (8) beaufschlagbar ist, und
wobei ein Aufladeventil (46) vorgesehen ist, mittels dem ein von der ersten Wirkfläche
(48) begrenzter erster Arbeitsraum (14) des Hydrozylinders (2) mit einem von der zweiten
Wirkfläche (50) begrenzten zweiten Arbeitsraum (16) des Hydrozylinders (2) fluidisch
verbindbar ist, und wobei eine Hydromaschine (30) vorgesehen ist, mittels der jeweils
die erste Wirkfläche (48) oder eine dritte Wirkfläche (52) des Hydrozylinders (2)
in einem geschlossenen Hydraulikkreis mit Druckmittel beaufschlagbar ist, wobei die
dritte Wirkfläche (52) zur Bewegung des Kolben-/Stangenelements (12) entgegen der
Ausfahrrichtung (8) mit Druckmittel beaufschlagbar ist, und wobei das Speicherzuschaltventil
(42) in einem Speicherströmungspfad (36) zwischen dem Speicher (38) und dem zweiten
Arbeitsraum (16) angeschlossen ist, und wobei das Aufladeventil (46) in einem Zwischenabzweig
(44) des Speicherströmungspfads (36) zwischen dem Speicherzuschaltventil (42) und
dem zweiten Arbeitsraum (16) angeschlossen ist, und wobei der Zwischenabzweig (44)
zwischen dem ersten Arbeitsraum (14) und der Hydromaschine (30) mit einem ersten Strömungspfad
(24) fluidisch verbunden ist, und wobei sich von dem zweiten Arbeitsraum (16) der
Speicherströmungspfad (36) bis hin zu dem als Hochdruckspeicher ausgebildetem Speicher
(38) erstreckt und wobei von dem Speicherströmungspfad (36) ein Abzweig (39) bis zu
einem zweiten Strömungspfad (40) führt, der sich von der Hydromaschine (30) bis hin
zu einem von der dritten Wirkfläche (52) begrenzten dritten Arbeitsraum (18) erstreckt
und wobei in dem Abzweig (39) ein Rückschlagventil (41) angeordnet ist, das in Richtung
hin zu dem zweiten Strömungspfad (40) sperrt.
2. Hydraulisches System nach Anspruch 1, wobei in dem zweiten Arbeitsraum (16) während
eines Normalbetriebs ein Unterdruck erzeugbar ist.
3. Hydraulisches System nach Anspruch 1 oder 2, wobei in den zweiten Arbeitsraum (16)
während eines Normalbetriebs des Hydrozylinders (2) kein Druckmittel einströmbar ist.
4. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Hydrozylinder (2)
in seinem Gehäuse (4) einen Führungszapfen (6) aufweist, auf dem das Kolben-/Stangenelement
(12) axial verschiebbar gelagert ist, wobei der erste Arbeitsraum (14) von dem Führungszapfen
(6) und dem Kolben-/Stangenelement (12) begrenzt ist, und wobei der zweite Arbeitsraum
(16) von dem Führungszapfen (6) und dem Kolben-/Stangenelement (12) und dem Gehäuse
(4) begrenzt ist, und wobei ein dritter Arbeitsraum (18) von dem Kolben-/Stangenelement
(12) und dem Gehäuse (4) begrenzt ist.
5. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, wobei das Speicherzuschaltventil
(42) stromlos offen ist.
6. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, wobei der zweite
Arbeitsraum (16) mittels einer fluiddicht ausgebildeten Trennwand (54) in zwei Kammern
(56, 58) unterteilt ist.
7. Hydraulisches System nach Anspruch 6, wobei die Trennwand (54) ringförmig ausgebildet
ist und auf dem Führungszapfen (6) axial verschiebbar angeordnet ist, und wobei die
Trennwand (54) mittels einer Druckmittelbeaufschlagung aus dem Speicher (38) in der
Ausfahrrichtung (8) verschiebbar ist, oder mittels einer Druckmittelbeaufschlagung
der dritten Wirkfläche (52) über das Kolben-/Stangenelement (12) mittelbar oder unmittelbar
entgegen der Ausfahrrichtung verschiebbar ist
8. Hydraulisches System nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Trennwand (54) mittels einer
Rückstelleinrichtung entgegen der Ausfahrrichtung (8) verschiebbar ist.
9. Hydraulisches System nach Anspruch einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei in der Trennwand
(54) ein Abflussventil (60) vorgesehen ist, das in Richtung zu dem Speicher (38) hin
durchlässig ist.
10. Hydraulisches System nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Rückstelleinrichtung in der
ersten Kammer (56) angeordnet ist und als eine Gasfüllung oder als ein im Wesentlichen
aus Polyurethan bestehendes Federelement ausgebildet ist.
11. Hydraulisches System nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die zweite Wirkfläche
(50) in einem Notbetrieb mit Druckmittel des geladenen Speichers (38) in der Ausfahrrichtung
(8) beaufschlagbar ist.
12. Verfahren zum Betreiben des hydraulischen Systems nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Schließen und/oder Geschlossenhalten des Speicherzuschaltventils (42) und Schließen
und/oder Geschlossenhalten des Aufladeventils (46) zum Ausführen des Normalbetriebs
zum Bewegen des Kolben-/Stangenelements (12) in oder entgegen der Ausfahrrichtung
(8),
Öffnen und/oder Offenhalten des Speicherzuschaltventils (42) und Schließen und/oder
Geschlossenhalten des Aufladeventils (46) zum Ausführen eines Notbetriebs zum Bewegen
des Kolben-/Stangenelements (12) in Ausfahrrichtung (8), und/oder
Schließen und/oder Geschlossenhalten des Speicherzuschaltventils (42) und Öffnen und/oder
Offenhalten eines Aufladeventils (46) zum Ausführen eines Zurücksetzens des hydraulischen
Systems nach Ausführen des Notbetriebs mit Laden des Speichers (38).
1. Hydraulic system having a hydraulic cylinder (2) which has at least three separate
pressurizable surfaces (48, 50, 52), wherein a first surface (48) and a second surface
(50) can be pressurized for a movement of a piston/rod element (12) of the hydraulic
cylinder (2) in its extension direction (8), wherein a reservoir connection valve
(42) is provided, by means of which the second surface (50) can be pressurized in
the extension direction (8) with a pressure medium from a charged reservoir (38),
and wherein a charging valve (46) is provided, by means of which a first working chamber
(14) of the hydraulic cylinder (2), which is delimited by the first surface (48),
can be connected fluidically to a second working chamber (16) of the hydraulic cylinder
(2), which is delimited by the second surface (50), and wherein a hydraulic machine
(30) is provided, by means of which the first surface (48) or a third surface (52)
of the hydraulic cylinder (2) can respectively be pressurized with pressure medium
in a closed hydraulic circuit, wherein the third surface (52) can be pressurized with
pressure medium to move the piston/rod element (12) counter to the extension direction
(8), and wherein the reservoir connection valve (42) is connected in a reservoir flow
path (36) between the reservoir (38) and the second working chamber (16), and wherein
the charging valve (46) is connected in an intermediate branch (44) of the reservoir
flow path (36) between the reservoir connection valve (42) and the second working
chamber (16), and wherein the intermediate branch (44) between the first working chamber
(14) and the hydraulic machine (30) is connected fluidically to a first flow path
(24), and wherein the reservoir flow path (36) extends from the second working chamber
(16) as far as the reservoir (38) formed as a high-pressure reservoir, and wherein
a branch (39) leads from the reservoir flow path (36) as far as a second flow path
(40), which extends from the hydraulic machine (30) as far as a third working chamber
(18) delimited by the third surface (52), and wherein a non-return valve (41), which
blocks in the direction towards the second flow path (40), is arranged in the branch
(39).
2. Hydraulic system according to Claim 1, wherein, during a normal operation, a negative
pressure can be produced in the second working chamber (16).
3. Hydraulic system according to Claim 1 or 2, wherein, during a normal operation of
the hydraulic cylinder (2), no pressure medium can flow into the second working chamber
(16).
4. Hydraulic system according to one of Claims 1 to 3, wherein the hydraulic cylinder
(2) has in its housing (4) a guide pin (6), on which the piston/rod element (12) is
axially displaceably mounted, wherein the first working chamber (14) is delimited
by the guide pin (6) and the piston/rod element (12), and wherein the second working
chamber (16) is delimited by the guide pin (6) and the piston/rod element (12) and
the housing (4), and wherein a third working chamber (18) is delimited by the piston/rod
element (12) and the housing (4).
5. Hydraulic system according to one of the preceding Claims 1 to 4, wherein the reservoir
connection valve (42) is open when de-energized.
6. Hydraulic system according to one of the preceding Claims 1 to 5, wherein the second
working chamber (16) is subdivided into two chambers (56, 58) by means of a partition
(54) that is designed to be fluid-tight.
7. Hydraulic system according to Claim 6, wherein the partition (54) is formed in the
shape of a ring and is axially displaceably arranged on the guide pin (6), and wherein
the partition (54) can be displaced in the extension direction (8) by means of pressurization
from the reservoir (38) or, by means of pressurization of the third surface (52) via
the piston/rod element (12), is indirectly or directly displaceable counter to the
extension direction.
8. Hydraulic system according to Claim 6 or 7, wherein the partition (54) can be displaced
counter to the extension direction (8) by means of a restoring device.
9. Hydraulic system according to Claim one of Claims 6 to 8, wherein an outlet valve
(60), which is permeable in the direction of the reservoir (38), is provided in the
partition (54).
10. Hydraulic system according to Claim 8 or 9, wherein the restoring device is arranged
in the first chamber (56) and is formed as a gas filling or as a spring element consisting
substantially of polyurethane.
11. Hydraulic system according to one of Claims 1 to 10, wherein, in an emergency operation,
the second surface (50) can be pressurized in the extension direction (8) with pressure
medium from the charged reservoir (38).
12. Method for operating the hydraulic system according to one of Claims 1 to 11,
characterized by the following steps:
closing and/or keeping closed the reservoir connection valve (42) and closing and/or
keeping closed the charging valve (46) in order to carry out the normal operation
for moving the piston/rod element (12) in or counter to the extension direction (8),
opening and/or keeping open the reservoir connection valve (42) and closing and/or
keeping closed the charging valve (46) in order to carry out an emergency operation
for moving the piston/rod element (12) in the extension direction (8), and/or
closing and/or keeping closed the reservoir connection valve (42) and opening and/or
keeping open a charging valve (46) in order to carry out resetting of the hydraulic
system following the carrying out of the emergency operation with charging of the
reservoir (38).
1. Système hydraulique comprenant un cylindre hydraulique (2) qui présente au moins deux
surfaces actives séparées (48, 50, 52) pouvant être sollicitées par du fluide sous
pression, une première surface active (48) et une deuxième surface active (50) pouvant
être sollicitées avec du fluide sous pression en vue d'un déplacement d'un élément
de piston/tige (12) du cylindre hydraulique (2) dans sa direction de sortie (8), une
soupape de mise en circuit d'accumulateur (42) étant prévue, au moyen de laquelle
la deuxième surface active (50) peut être sollicitée dans la direction de sortie (8)
avec un fluide sous pression d'un accumulateur chargé (38), et une soupape de charge
(46) étant prévue, au moyen de laquelle un premier espace de travail (14) du cylindre
hydraulique (2), limité par la première surface active (48), peut être raccordé fluidiquement
à un deuxième espace de travail (16) du cylindre hydraulique (2), limité par la deuxième
surface active (50), et une machine hydraulique (30) étant prévue, au moyen de laquelle
la première surface active (48) ou une troisième surface active (52) du cylindre hydraulique
(2) peut être sollicitée avec un fluide sous pression dans un circuit hydraulique
fermé, la troisième surface active (52) pouvant être sollicitée avec du fluide sous
pression en vue d'un déplacement de l'élément de piston/tige (12) dans la direction
opposée à la direction de sortie (8), et la soupape de mise en circuit d'accumulateur
(42) étant raccordée dans un chemin d'écoulement d'accumulateur (36) entre l'accumulateur
(38) et le deuxième espace de travail (16), et la soupape de charge (46) étant raccordée
dans une branche intermédiaire (44) du chemin d'écoulement d'accumulateur (36) entre
la soupape de mise en circuit d'accumulateur (42) et le deuxième espace de travail
(16), et la branche intermédiaire (44) entre le premier espace de travail (14) et
la machine hydraulique (30) étant raccordée fluidiquement à un premier chemin d'écoulement
(24), et s'étendant depuis le deuxième espace de travail (16) du chemin d'écoulement
d'accumulateur (36) jusqu'à l'accumulateur (38) réalisé sous forme d'accumulateur
haute pression, et une branche (39) conduisant depuis le chemin d'écoulement d'accumulateur
(36) jusqu'à un deuxième chemin d'écoulement (40) qui s'étend depuis la machine hydraulique
(30) jusqu'à un troisième espace de travail (18) limité par la troisième surface active
(52), et un clapet antiretour (41) étant disposé dans la branche (39), lequel est
fermé dans la direction allant vers le deuxième chemin d'écoulement (40).
2. Système hydraulique selon la revendication 1, dans lequel, une dépression peut être
produite dans le deuxième espace de travail (16) pendant un fonctionnement normal.
3. Système hydraulique selon la revendication 1 ou 2, dans lequel aucun fluide sous pression
ne peut s'écouler dans le deuxième espace de travail (16) pendant un fonctionnement
normal du cylindre hydraulique (2).
4. Système hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le
cylindre hydraulique (2) présente dans son boîtier (4) un tourillon de guidage (6)
sur lequel l'élément de piston/tige (12) peut être déplacé axialement, le premier
espace de travail (14) étant limité par le tourillon de guidage (6) et l'élément de
piston/tige (12), et le deuxième espace de travail (16) étant limité par le tourillon
de guidage (6) et l'élément de piston/tige (12) et le boîtier (4), et un troisième
espace de travail (18) étant limité par l'élément de piston/tige (12) et le boîtier
(4).
5. Système hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la
soupape de mise en circuit d'accumulateur (42) est ouverte lorsqu'elle n'est pas alimentée
en courant.
6. Système hydraulique selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 5, dans
lequel le deuxième espace de travail (16) est divisé en deux chambres (56, 58) au
moyen d'une paroi de séparation (54) réalisée de manière étanche aux fluides.
7. Système hydraulique selon la revendication 6, dans lequel la paroi de séparation (54)
est réalisée sous forme annulaire et est disposée de manière déplaçable axialement
sur le tourillon de guidage (6), et dans lequel la paroi de séparation (54) peut être
déplacée au moyen d'une sollicitation avec du fluide sous pression depuis l'accumulateur
(38) dans la direction de sortie (8), ou peut être déplacée dans la direction opposée
à la direction de sortie, de manière directe ou indirecte, au moyen d'une sollicitation
avec du fluide sous pression de la troisième surface active (52) par le biais de l'élément
de piston/tige (12).
8. Système hydraulique selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la paroi de séparation
(54) peut être déplacée dans la direction opposée à la direction de sortie (8) au
moyen d'un dispositif de rappel.
9. Système hydraulique selon la revendication l'une quelconque des revendications 6 à
8, dans lequel il est prévu dans la paroi de séparation (54) une soupape d'écoulement
(60) qui permet le passage dans la direction de l'accumulateur (38).
10. Système hydraulique selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le dispositif de rappel
est disposé dans la première chambre (56) et est réalisé sous forme de remplissage
de gaz ou sous forme d'élément de ressort essentiellement constitué de polyuréthane.
11. Système hydraulique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, dans lequel
la deuxième surface active (50), en fonctionnement d'urgence, peut être sollicitée
avec du fluide sous pression de l'accumulateur chargé (38) dans la direction de sortie
(8).
12. Procédé pour faire fonctionner le système hydraulique selon l'une quelconque des revendications
1 à 11,
caractérisé par les étapes suivantes :
fermeture et/ou maintien fermé de la soupape de mise en circuit d'accumulateur (42)
et fermeture et/ou maintien fermé de la soupape de charge (46) pour réaliser le fonctionnement
normal en vue du déplacement de l'élément de piston/tige (12) dans la direction de
sortie (8) ou dans la direction opposée,
ouverture et/ou maintien ouvert de la soupape de mise en circuit d'accumulateur (42)
et fermeture et/ou maintien fermé de la soupape de charge (46) pour réaliser un fonctionnement
d'urgence en vue du déplacement de l'élément de piston/tige (12) dans la direction
de sortie (8), et/ou
fermeture et/ou maintien fermé de la soupape de mise en circuit d'accumulateur (42)
et ouverture et/ou maintien ouvert d'une soupape de charge (46) pour réaliser une
réinitialisation du système hydraulique après la réalisation du fonctionnement d'urgence
avec charge de l'accumulateur (38).