[0001] Die Erfindung betrifft eine Konstantpumpe zur Verwendung zum Fördern eines Hydraulikfluids
in einem geschlossenen Hydraulikkreislauf, einen geschlossenen Hydraulikkreislauf,
eine Baumaschine sowie ein Verfahren zum Betrieb einer Konstantpumpe in einem geschlossenen
Hydraulickreislauf.
[0002] Konstantpumpen sind im Bereich der Hydraulik bekannt und bereits bestens etabliert.
Konstantpumpen zeichnen sich im Gegensatz zu Verstellpumpen dadurch aus, dass sie
bei jeder Umdrehung ein konstantes Volumen verdrängen. Eine solche Konstantpumpe ist
beispielsweise in der
DE2307351A offenbart. Typische Elemente einer gattungsgemäßen Konstantpumpe sind ein Pumpengehäuse,
wenigstens ein innerhalb des Pumpengehäuses in einem Förderraum angeordnetes und zu
Förderzwecken um eine Rotationsachse drehbar antreibbares Förderelement, wobei das
Förderelement wenigstens eine in Axialrichtung der Rotationsachse verlaufende Lagerachse
aufweist und wobei das Förderelement mit der Lagerachse innerhalb eines in Axialrichtung
neben dem Förderelement vorhandenen, ortsfest zum Pumpengehäuse ausgebildeten Achslagers
um die Rotationsachse drehbar gelagert ist, ein Fluidpumpeneingang, über den zu förderndes
Hydraulikfluid von außerhalb der Konstantpumpe auf einer Niederdruckseite in den Förderraum
förderbar ist, und ein Fluidpumpenausgang, über den gefördertes Hydraulikfluid aus
dem Förderraum aus der Konstantpumpe auf einer Hochdruckseite abführbar ist. Das Pumpengehäuse
bezeichnet die die Pumpe zur Außenumgebung abschirmende Einheit. Es kann vorgesehen
sein, dass das Pumpengehäuse auch Lagereinrichtungen im Inneren aufweist, insbesondere
zur Ausbildung des Achslagers. Das Förderelement ist insbesondere ein Zahnrad, ganz
besonders ein miteinander kämmendes Zahnradpaar. Das Förderelement ist im Förderraum
um die Rotationsachse drehbar, wobei durch die Rotationsbewegung des Förderelementes
innerhalb des Förderraums das Hydraulikfluid von Seiten des Fluidpumpeneingangs zur
Seite des Fluidpumpenausgangs innerhalb der Konstantpumpe gefördert wird. Wird diese
Pumpe in ein Hydrauliksystem integriert, wird auf der Seite des Fluidpumpenausgangs
durch den/die angeschlossenen Verbraucher ein Fluiddruck aufgebaut, so dass diese
Seite (Hochdruckseite), auf der das geförderte Fluid die Konstantpumpe verlässt, gegenüber
dem Fluid am Fluidpumpeneingang (Niederdruckseite) ein erhöhtes Druckniveau aufweist.
[0003] Im Betrieb einer solchen Konstantpumpe treten regelmäßig Leckageströme aus. Dabei
gelangt ein Teil des Hydraulikfluids, beispielsweise zwischen dem Achslager und der
Lagerachse des Förderelementes, aus dem Förderstrom des Hydraulikfluids und wird somit
nicht mehr vom Förderelement zur Hochdruckseite gefördert. Für Konstantpumpen ist
es in diesem Zusammenhang bekannt, eine Einrichtung zum Abführen eines aus dem Förderraum
über das Achslager austretenden Leckageanteils des Hydraulikfluids, vorzusehen. Eine
solche Einrichtung kann beispielsweise in einer Nut bestehen, die gegenüber zum Förderraum
vom Achslager zur Niederdruckseite der Konstantpumpe führt. Wird eine solche Konstantpumpe
in einem offenen Hydraulikkreislauf betrieben, herrscht an der Niederdruckseite ein
gegenüber der Hochdruckseite deutlich geringerer Druck (üblicherweise bis maximal
3 bar) oder sogar ein Unterdruck, so dass die Niederdruckseite, auf der Hydraulikfluid
in die Konstantpumpe eintritt, in einem solchen Fall auch als Saugseite bezeichnet
wird. Das Leckageöl wird dann von der Konstantpumpe auf der Saugseite selbst angesaugt
und dem Förderraum wieder zugeführt. Begrenzendes Bauteil ist an dieser Stelle der
Wellendichtring der Antriebswelle.
[0004] Eine solche Anordnung ist allerdings nicht für den Einsatz in einem geschlossenen
Hydraulickreislauf geeignet, da dann beispielsweise der vorstehend beschriebene Saugeffekt
nicht mehr auftritt bzw. des sehr geringe Druckniveau auf der Saugseite nicht mehr
vorliegt. In einem geschlossenen Hydraulikkreislauf steht das Hydraulikfluid auch
auf der Niederdruckseite unter vergleichsweise hohem Druck, beispielsweise wenigstens
größer 10 bar, üblicherweise im Bereich von 20 bis 30 bar, wodurch das Leckageöl nicht
mehr abgesaugt werden kann und/oder das Hydraulikfluid vielmehr über die Nuten oder
ähnliche Einrichtungen in das Achslager hineingedrückt wird und/oder den Wellendichtring
passiert/beschädigt und dadurch Öl aus der Konstantpumpe austritt. Kennzeichnend für
einen geschlossenen Hydraulikkreislauf ist somit, dass das Hydraulikfluid vom hydraulischen
Verbraucher nicht in einen Tank abgeleitet wird, sondern in einer oder mehreren Leitungen
zurück zur Pumpe geführt wird. Die Pumpe ist damit beidseitig in den Hydraulikkreislauf
"eingespannt". Ein definiertes Abführen von Leckageöl zu einer Saug- bzw. Niederdruckseite
hin, wie vorstehend beschrieben, ist dann nicht mehr möglich.
[0005] Aus diesem Grund wird in geschlossenen Hydraulikkreisläufen üblicherweise auf Axialkolbenpumpen
zurückgegriffen. Derartige Hydraulikpumpen ermöglichen ein variables Fördervolumen
pro Umdrehung des jeweiligen Förderelementes der Pumpe. Derartige Pumpen sind allerdings
vergleichsweise kosten- und wartungsintensiv.
[0006] Hiervon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Konstantpumpe dahingehend
weiterzuentwickeln, dass diese für eine Verwendung in einem geschlossenen Hydraulikkreislauf
geeignet ist. Idealerweise soll es dabei gleichzeitig möglich sein, in dem geschlossenen
Hydraulikkreislauf das Fördervolumen zu variieren und/oder sogar die Förderrichtung
umzukehren.
[0007] Die Lösung der Aufgabe gelingt mit einer Konstantpumpe zur Verwendung zum Fördern
eines Hydraulikfluids in einem geschlossenen Hydraulikkreislauf, mit einem geschlossenen
Hydraulickreislauf, mit einer Baumaschine sowie mit einem Verfahren zum Betrieb einer
Konstantpumpe in einem geschlossenen Hydraulikkreislauf gemäß den unabhängigen Ansprüchen.
Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
[0008] Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung liegt darin, dass die Konstantpumpe einen an
das Achslager der Konstantpumpe angrenzenden Sammelraum für den aus dem Achslager
austretenden Leckageanteil des Hydraulikfluids aufweist, wobei eine Abdichteinrichtung
vorhanden ist, die den Sammelraum gegenüber der Niederdruckseite und der Hochdruckseite
der Konstantpumpe abdichtet, und dass die Konstantpumpe einen mit dem Sammelraum verbundenen
Leckageölauslass zum, insbesondere separaten, Abführen des Leckageöls aus der Konstantpumpe
aufweist. Der Sammelraum weist somit keine unmittelbare Leitungsverbindung mehr zur
Niederdruckseite der Konstantpumpe auf, sondern einen separaten Leckageölauslass.
Damit wird bei der erfindungsgemäßen Konstantpumpe das Leckageöl nicht mehr direkt
innerhalb der Pumpe dem Hydraulikkreislauf auf einer Saugseite zugeführt, sondern
aus der Konstantpumpe über einen separaten Leckageölauslass, der den Sammelraum mit
einer Leckageölsauslassöffnung der Konstantpumpe verbindet, abgeleitet. Darüber hinaus
ist nicht nur die Hochdruckseite der Konstantpumpe gegenüber dem Sammelraum mithilfe
der Abdichteinrichtung abgedichtet, sondern erfindungsgemäß ergänzend auch die Niederdruckseite,
so dass das Hydraulikfluid auch von der Niederdruckseite nicht mehr in den Sammelraum
drücken kann. Die Aufgabe des Sammelraums besteht darin, aus dem Achslager austretende
Leckageanteile kontrolliert zu sammeln. Bevorzugt ist es dabei, wenn der Sammelraum
derart ausgebildet ist, dass er das aus mehreren Achslagern austretende Leckageöl
vereint und somit eine zentrale Abführung des Leckageöls aus der Konstantpumpe ermöglicht.
[0009] Es hat sich nun als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Sammelraum als ein im Betrieb
der Konstantpumpe zur Außenumgebung druckloser Sammelraum ausgebildet ist. Dies ermöglicht
ein druckloses Abführen des im Sammelraum anfallenden Leckageöls aus der Pumpe. Im
Sammelraum herrscht somit im Vergleich zur Außenumgebung der Konstantpumpe kein erhöhtes
oder erniedrigtes Druckniveau, sondern der Druck der Außenumgebung.
[0010] Hinsichtlich der konkreten Ausgestaltung des Sammelraums bestehen mannigfaltige vorteilhafte
Weiterbildungsmöglichkeiten, die auch miteinander kombiniert werden können. So ist
es beispielsweise bevorzugt, wenn sich der Sammelraum durch gegenüber dem Pumpengehäuse
ortsfeste und/oder gegenüber der wenigstens einen Lagerachse ortsfeste Bauteile erstreckt.
Ortsfest ist dabei so zu verstehen, dass die den Sammelraum begrenzenden Wände zumindest
teilweise ihre Relativlage zum Pumpengehäuse oder zur Lagerachse im Betrieb der Konstantpumpe
nicht ändern. Ein gegenüber dem Pumpengehäuse ortsfester Sammelraum kann insbesondere
auch unmittelbar von einem Pumpengehäuseteil selbst ausgebildet sein. Ein gegenüber
der Lagerachse ortsfestes Bauteil kann insbesondere auch unmittelbar von der Lagerachse
selbst ausgebildet sein. Wesentlich für einen solchen Sammelraum ist somit, dass er
sich mit der Lagerachse um die Rotationsachse mitdreht. Insbesondere kann der Sammelraum
aber auch derart ausgebildet sein, dass er sich sowohl gegenüber dem Pumpengehäuse
als auch gegenüber der Lagerachse ortsfeste Bereiche ausweist. In einer besonders
bevorzugten konkreten Ausgestaltung des Sammelraums weist dieser einen die Lagerachse,
insbesondere vollständig, umlaufenden Ringraum auf. Ergänzend oder alternativ kann
er auch einen. sich in Axialrichtung der Lagerachse an eine Stirnseite der Lagerachse
unmittelbar anschließenden Sammelkopfabschnitt umfassen, insbesondere derart, dass
die Lagerachse und das Achslager stirnseitig bündig zum Sammelraum hin miteinander
abschließen oder die Lagerachse in Axialrichtung etwas in den Sammelraum über das
Achslager vorsteht. Besonders bevorzugt ist es ergänzend oder alternativ ferner, wenn
der Sammelraum eine die Lagerachse in Axialrichtung von der einen zur anderen Stirnseite
vollständig durchlaufende Sammeldurchgangsöffnung aufweist. Diese Anordnung kann insbesondere
genutzt werden, um zwei relativ zum Pumpengehäuse ortsfeste Bereiche des Sammelraums
miteinander zu verbinden. Weiter kann der Sammelraum auch ergänzend oder alternativ
dahingehend ausgebildet sein, dass er wenigstens einen Verbindungskanal, der einen
eine Lagerachse umlaufenden Ringraum oder einen Sammelkopfabschnitt oder eine Sammeldurchgangsöffnung
mit einem eine Lagerachse umlaufenden Ringraum oder einem Sammelkopfabschnitt oder
einer Sammeldurchgangsöffnung verbindet, aufweist. Ein solcher Verbindungskanal ist
insbesondere ortsfest gegenüber dem Pumpengehäuse ausgebildet, beispielsweise als
Verbindungsbohrung. Es ist ferner vorteilhaft, wenn der Sammelraum eine Sammelleitung
umfasst, in die mehrere Verbindungskanäle münden. Über die Verbindungskanäle werden
somit mehrere Leckageölströme zentral in der Sammelleitung vereint.
[0011] Es besteht nun die bevorzugte Möglichkeit, den Sammelraum teilweise in mehreren Bauteilen
und/oder über mehrere Bauteile hinweg und/oder in mehreren Bereichen der Konstantpumpe
auszubilden. Der Sammelraum erstreckt sich hier somit in und/oder über mehrere Bauteile
hinweg. Besonders geeignet ist hierzu beispielsweise eine Ausbildung des Sammelraums
oder zumindest eines Teilbereiches desselben in der Lagerachse, insbesondere derart,
dass er die Lagerachse in Axialrichtung, insbesondere vollständig, durchläuft. Der
Sammelraum kann ergänzend oder alternativ auch, insbesondere direkt, im Fördermittel
ausgebildet sein, insbesondere ebenfalls derart, dass er die Lagerachse in Axialrichtung
der Rotationsachse, insbesondere vollständig, durchläuft. Eine weitere bevorzugte
Möglichkeit besteht darin, den Sammelraum zumindest teilweise in einer Lagerbrille,
in der wenigstens eine Lagerachse gelagert ist, auszubilden. Eine solche, insbesondere
einstückig ausgebildete, Lagerbrille kann insbesondere dazu vorgesehen sein, gleichzeitig
zwei parallel zueinander verlaufende Lagerachsen einer Konstantpumpe zu lagern, beispielsweise
als Verbindungsteil zwischen zwei Pumpeneinheiten einer als Tandempumpe ausgebildeten
Konstantpumpe. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, eine solche Lagerbrille mehrteilig
auszubilden. Weiter ergänzend oder alternativ kann der Sammelraum beispielsweise auch
in einem Pumpenflansch bzw. einer Pumpenflanschplatte, insbesondere als Oberflächenausnehmung
auf der einer Anflanschseite gegenüberliegenden Seite, ausgebildet sein. Weiter ergänzend
oder alternativ kann es auch vorgesehen sein, dass der Sammelraum in einem Pumpendeckel,
insbesondere als Oberflächenausnehmung auf der einer Außenseite des Pumpendeckels
gegenüberliegenden Seite, ausgebildet ist. Ein weiteres, ebenfalls bevorzugtes Bauteil
zur Ausbildung des Sammelraums ist ergänzend oder alternativ eine Kopplungsplatte
einer Tandempumpe. Eine solche Kopplungsplatte dient dazu, zwei Konstantpumpeneinheiten
miteinander mechanisch in einer an sich im Stand der Technik bekannten Tandemanordnung
zu koppeln. Von der Bauart her kann eine solche Kopplungsplatte beispielsweise als
eine Platte mit zwei oder mehreren einander gegenüberliegenden Ausnehmungen und/oder
Durchgangsöffnungen zur Aufnahme wenigstens einer Lagerachse jeder Konstantpumpeneinheit
ausgebildet sein, wodurch eine vergleichsweise kompakte Tandemanordnung möglich wird,
oder zumindest mit einer Durchführöffnung für ein Kopplungselement zu Antriebszwecken
zwischen den beiden Konstantpumpeneinheiten.
[0012] Auch hinsichtlich der konkreten Ausgestaltung der Abdichteinrichtung bestehen bevorzugte
Variationsmöglichkeiten. Diese ist beispielsweise bevorzugt als Berührungsdichtung,
insbesondere zwischen einem Pumpendeckel und einem, insbesondere den radialen Förderraum
zur Rotationsachse des wenigstens einen Förderelementes bildenden, Gehäuseteil angeordnet.
Die Abdichteinrichtung besteht bevorzugt aus einem elastischen Material. Vom Material
her kann es sich bei der Abdichteinrichtung insbesondere um ein Polymermaterial, insbesondere
ein Kunststoffpolymer, beispielsweise NBR (Nitril-Kautschuk, Fluor-Kautschuk etc.
handeln. Bevorzugt sind Elastomere oder Thermoplaste. Auch die Verwendung metallischer
Dichtungen ist möglich. Auch beschichtete Dichtungen können als Abdichteinrichtung
verwendet werden. Besonders bevorzugt ist die Ausbildung der Abdichteinrichtung als
Flachdichtung, d.h. in einer Bauform, bei der die Höhe der Dichtung klein ist gegenüber
der Dichtfläche und die sich insbesondere mit ihrer gesamten Breite ihrer Dichtfläche
an die anliegenden Dichtflächen anpasst. Die Abdichteinrichtung kann bevorzugt alternativ
beispielsweise auch als Formdichtung, insbesondere mit eher quadratischem Querschnitt
mit abgerundeten Kanten, ausgebildet sein. Die Abdichteinrichtung kann aus mehreren
separaten Untereinheiten bestehen. Es kann allerdings, beispielsweise zur Erleichterung
der Montage, vorteilhaft sein, wenn die Abdichteinrichtung als Ganzes einstückig ausgebildet
ist. Die für die Abdichtung des Sammelraums gegenüber gleichzeitig der Nieder- und
der Hochdruckseite der Konstantpumpe verwendete Abdichteinrichtung besteht dann aus
einem einzigen, zusammenhängenden Teil. Weiter kann es auch möglich sein, dass die
Abdichteinrichtung aus mehreren Untereinheiten, dann aber bevorzugt zueinander baugleichen
Untereinheiten, aufgebaut ist. Ergänzend oder alternativ kann es vorgesehen sein,
dass sie wenigstens einen die Lagerachse bzw. die Rotationsachse des Förderelementes
radial vollständig umlaufenden Dichtabschnitt aufweist. Insbesondere für den Fall,
dass die Konstantpumpe mehr als ein Förderelement umfasst, ist die Abdichteinrichtung
bevorzugt in der Weise ausgebildet, dass sie zwei jeweils eine Lagerachse radial vollständig
umlaufende Dichtabschnitte sowie einen Verbindungsabschnitt, der die beiden Dichtabschnitte
miteinander verbindet, umfasst. Dazu kann die Abdichteinrichtung insbesondere in Form
einer Abdichtbrille ausgebildet sein. Die Abdichteinrichtung kann insbesondere wenigstens
zwei Abdichtelemente umfassen, die in Axialrichtung der Rotationsachse eines Förderelementes
hintereinander, insbesondere zueinander deckungsgleich, angeordnet sind. Die Abdichteinrichtung
wird ferner bevorzugt in Axialrichtung der Rotationsachse mit einer Spannkraft beaufschlagt.
[0013] Hinsichtlich der konkreten Ausgestaltung der Konstantpumpe sind ebenfalls bevorzugte
Weiterbildungen möglich. So handelt es sich bei der Konstantpumpe bevorzugt um eine
Außenzahnradpumpe, umfassend zwei nebeneinander liegende, miteinander kämmende und
um jeweils eine Rotationsachse drehende Zahnräder mit jeweils außenliegender Verzahnung,
zwei parallel zueinander verlaufende, in Axialrichtung der Rotationsachsen zumindest
teilweise auf gleicher Höhe angeordnete Lagerachsen, wobei die eine Lagerachse das
eine Zahnrad und die andere Lagerachse das andere Zahn trägt. Es ist vorteilhaft,
wenn die eine der Lagerachsen als eine aus dem Gehäuse vorspringende Antriebsachse
ausgebildet ist, umfassend eine Formschlusseinrichtung zum Eingriff einer Antriebsanordnung,
insbesondere eine Passverzahnung. Dies ermöglicht den Anschluss eines Antriebsstrangs.
Ergänzend oder alternativ umfasst nur eine der Lagerachsen, insbesondere die von der
anderen Lagerachse angetriebene Lagerachse, eine sich in Axialrichtung durch die Lagerachse
vollständig erstreckende und zu beiden Stirnseiten offene Durchgangsöffnung als Teil
des Sammelraums. Die mit dem extern zur Konstantpumpe angeordneten Antriebsstrang
in Verbindung stehende Lagerachse ist dagegen bevorzugt im Wesentlichen massiv ausgebildet.
[0014] Insbesondere für Baumaschinen ist es bekannt und üblich, dass diese gleichzeitig
mehrere, funktional getrennte, anzutreibende Hydraulikkomponenten aufweisen können,
wie beispielsweise insbesondere für Straßenfertiger und Beschicker. Es ist daher auch
bevorzugt, wenn die Konstantpumpe als Tandempumpe mit einer ersten und einer zweiten
Konstantpumpeneinheit ausgebildet ist. Auf diese Weise können gleichzeitig mehrere,
zueinander separate Hydraulikkreisläufe über einen die Konstantpumpe mit den mehreren
Konstantpumpeneinheiten antreibenden Antriebsstrang betrieben werden. Die Tandempumpe
weist hierzu erfindungsgemäß bevorzugt eine Kopplungsplatte auf, die unmittelbar zwischen
zwei Zahnradpaarungen der ersten und der zweiten Konstantpumpeneinheit angeordnet
ist. Es ist nun vorgesehen, dass ein Teil des Sammelraums der Konstantpumpe durch
die Kopplungsplatte gebildet wird und/oder in Richtung der Rotationsachse der Zahnradpaarungen
beidseits der Kopplungsplatte jeweils eine Dichtung als Teil der Abdichteinrichtung
vorhanden ist. Ergänzend oder alternativ kann es vorgesehen sein, dass mehrere der
Lagerachsen diese vollständig durchlaufende Durchgangsöffnungen als Teil des Sammelraums
aufweisen. Dies erleichtert es, einen gemeinsamen, durchgängigen Sammelraum für sämtliche
der Konstantpumpeneinheiten der Konstantpumpe zu erhalten. Weiter ergänzend oder alternativ
umfasst eine solche Konstantpumpe mit mehreren Konstantpumpeneinheiten, insbesondere
ausschließlich, einen einzigen gemeinsamen Leckageölauslass. Damit wird das Leckageöl
der wenigstens zwei Konstantpumpeneinheiten somit in einen zusammengehörigen Sammelraum
abgeführt und über den einzigen, gemeinsamen Leckageölauslass aus der Konstantpumpe
abgeleitet. Dabei ist es besonders bevorzugt, wenn der Leckageölauslass in einem Pumpendeckel,
insbesondere einem Pumpendeckel nur einer der wenigstens zwei Konstantpumpeneinheiten,
angeordnet ist. Ergänzend oder alternativ kann es bevorzugt vorgesehen sein, dass
der Leckageölauslass in einem Flansch angeordnet ist.
[0015] Eine weitere wesentliche Weiterbildung der Erfindung kann darin bestehen, dass die
Konstantpumpe eine Ventileinrichtung umfasst, die an den Fluidpumpeneingang und den
Fluidpumpenausgang angeschlossen und/oder dem Fluidpumpeneingang und dem Fluidpumpenausgang
vorgeschaltet ist. Mithilfe einer solchen Ventileinrichtung können für die insbesondere
in einem geschlossenen Kreislauf betriebene Konstantpumpe Funktionalitäten imitiert
werden, die konventionell nur beispielsweise mit einer Verstellpumpe mit variablen
Fördervolumen möglich sind, wie beispielsweise eine Umkehr der Durchflussrichtung
in zumindest einem Teil des geschlossenen Hydraulikkreislaufes und/oder eine Verstellung
des in zumindest einem Teil des geschlossenen Hydraulikreislaufes geförderten Hydraulikfluidvolumens
pro Umdrehung der Konstantpumpe. Eine bevorzugte Ventilfunktion der Ventileinrichtung
ist "Schalten zwischen einer direkten und geschlossenen Umleitung vom Fluidpumpeneingang
zum Fluidpumpenausgang und eine Unterbrechung der geschlossenen Umleitung". Wird das
Hydraulikfluid direkt vom Fluidpumpenausgang zum Fluidpumpeneingang geleitet, passiert
das von der Konstantpumpe geförderte Hydraulikfluid im geschlossenen Kreislauf keinen
hydraulischen Verbraucher. Die Konstantpumpe fördert bei dieser Ventilfunktion somit
Hydraulikfluid in einem verkürzten geschlossenen Hydraulikkreislauf unter Umgehung
wenigstens eines hydraulischen Verbrauchers, wie beispielsweise einem Hydromotor,
vom Fluidpumpenausgang über die Ventileinrichtung direkt wieder zurück zum Fluidpumpeneingang.
Entsprechend ist der hydraulische Verbraucher dann inaktiv. Wird die geschlossene
direkte Umleitung über die Ventileinrichtung vom Fluidpumpenausgang zum Fluidpumpeneingang
aktiviert, wird somit kein Hydraulikfluid im geschlossenen Hydraulikkreislauf bis
hin zum hydraulischen Verbraucher gefördert. Ergänzend oder alternativ kann die Ventileinrichtung
auch derart ausgebildet sein, dass sie ein Umschalten einer Fluidverbindung zwischen
dem Fluidpumpenausgang und einem ersten Ausgang der Ventileinrichtung zu einer Fluidverbindung
zwischen dem Fluidpumpenausgang und einem zweiten Ausgang der Ventileinrichtung ermöglicht.
Über diese Schaltkonstellation kann beispielsweise erreicht werden, dass eine Umkehrung
der Förderrichtung in demjenigen Teil des geschlossenen Hydraulikkreislaufes erreicht
wird, der zwischen der Ventileinrichtung und dem hydraulischen Verbraucher, wie beispielsweise
einem Hydromotor, erfolgt. Die Ventileinrichtung kann ergänzend oder alternativ auch
derart ausgebildet sein, dass sie ein Aufteilen des von der Konstantpumpe geförderten
Hydraulikvolumens in zwei Teilströme, konkret einen direkt zur Konstantpumpe zurückgeführten
Teilstrom und einen um hydraulischen Verbraucher weitergeleiteten Teilstrom ermöglicht.
Auf diese Weise kann der Anteil des zum hydraulischen Verbraucher weitergeleiteten
Hydraulikfluidvolumens auch bei konstantem Fördervolumen der Konstantpumpe im Sinne
einer Verstellpumpe variiert werden. Darüber hinaus kann die Ventileinrichtung auch
derart ausgebildet sein, dass eine Druckabsicherung einer Hochdruckseite der Konstantpumpe
und/oder ein Freigeben einer Ablassleitung bei Überschreiten einer Druckschwelle auf
der Hochdruckseite erfolgt. Dazu kann die Ventileinrichtung beispielsweise ein, bevorzugt
einstellbares, Druckbegrenzungsventil umfassen. Besonders bevorzugt ist es schließlich
weiter ergänzend oder alternativ, wenn die Ventileinrichtung derart ausgebildet ist,
dass sie ein Herstellen einer druckabgesicherten Fluidverbindung von einer Speiseleitung
zu einem Niederdruckbereich der Konstantpumpe ermöglicht. Eine solche Anordnung dient
insbesondere zum Ausgleich von Leckageölverlusten und/oder wärmebedingten Ölverlusten
im geschlossenen Hydraulikkreislauf, um ein gewünschtes Fluidvolumen im geschlossenen
Hydraulikkreislauf und damit ein gewünschtes Druckniveau, insbesondere auch auf der
Niederdruckseite des geschlossenen Hydraulikkreislaufes, zu ermöglichen. Dazu kann
die Speiseleitung beispielsweise von einer geeigneten Speisepumpe mit Hydraulikfluid
gespeist werden. Die Speiseleitung ist über eine geeignete Druckabsicherung, beispielsweise
ein, insbesondere einstellbares, Druckbegrenzungsventil an den geschlossenen Hydraulikkreislauf,
zur Nieder- und oder zur Hochdruckseite hin, angeschlossen. Die Speisepumpe stellt
bevorzugt eine zur erfindungsgemäßen Konstantpumpe separate Einheit dar. In einer
weiteren bevorzugten Alternative kann die Speisepumpe aber auch als zusätzliche Stufe
in die erfindungsgemäße Konstantpumpe integriert sein.
[0016] Von der konkret baulichen Konzeption her bestehen ebenfalls mannigfaltige Möglichkeiten
zur vorteilhaften Ausbildung der Ventileinrichtung. Insbesondere kann es vorgesehen
sein, dass die Ventileinrichtung als modulare Einheit mit einem Grundventilblock und
einem oder mehreren Funktionsventilblöcken ausgebildet ist. Der Grundventilblock kann
beispielsweise eine Anschlussöffnung zur Verbindung mit dem Fluidpumpeneinlass bzw.
einer Leitung zum Fluidpumpeneinlass der Konstantpumpe, und/oder eine Anschlussöffnung
zur Verbindung mit dem Fluidpumpenauslass bzw. einer Leitung zum Fluidpumpenauslass
der Konstantpumpe, und/oder eine Anschlussöffnung zur Verbindung mit einem Motoreinlass
bzw. einer Leitung zum Einlass eines Motors, insbesondere Hydromotors, und/oder eine
Anschlussöffnung zur Verbindung mit einem Motorauslass bzw. einer Leitung zum Auslass
eines Motors, insbesondere Hydromotors umfassen. Ergänzend kann der Grundventilblock
eine Anschlussöffnung zur Verbindung an eine Speiseleitung umfassen. Über diesen Anschluss
ist es somit möglich, Hydraulikfluid in den geschlossenen Hydraulikkreislauf von extern,
beispielsweise mithilfe einer Speisepumpe, einzuspeisen. Ergänzend oder alternativ
kann der Grundventilblock eine Leitungsunterbrechung mit einer Unterbrechungsausgangsöffnung
und einer Unterbrechungseingangsöffnung aufweisen. Dabei stehen die Unterbrechungsausgangsöffnung
und die Unterbrechungseingangsöffnung im Grundventilblock selbst nicht in Fluidverbindung
miteinander, können aber in der nachstehend beschriebenen Weise mithilfe eines geeigneten
Funktionsmodulblockes in Fluidverbindung miteinander gebracht werden.
[0017] Zum Erhalt verschiedener Funktionalitäten ist es bevorzugt, wenn ergänzend zum Grundventilblock
ein oder mehrere Funktionsventilblöcke vorhanden sind. Über einen Funktionsventilblock
kann eine oder können mehrere Betriebsfunktionen am Grundventilblock erhalten werden.
Die Ausbildung als separaten und austauschbar am Grundventilblock angeordneten Funktionsmodulblock
ermöglicht dabei eine individuelle Anpassung der konkreten Funktionen der Ventileinrichtung.
Der Funktionsmodulblock weist dazu eine Modulblockeingangsöffnung und eine über eine
Ventileinrichtung und/oder eine Leitungsverbindung mit der Modulblockeingangsöffnung
in fluidleitender Verbindung stehende Modulblockausgangsöffnung auf. Das Hydraulikfluid
passiert den Funktionsmodulblock somit von der Eingangsöffnung kommend zur Ausgangsöffnung
hin. Der Funktionsmodulblock kann beispielsweise, insbesondere austauschbar, am Grundventilblock
derart befestigt sein, dass die Unterbrechungsausgangsöffnung in Fluidverbindung mit
der Modulblockeingangsöffnung und die Modulblockausgangsöffnung in Fluidverbindung
mit der Unterbrechungseingangsöffnung steht. Mit dieser Anordnung wird das Hydraulikfluid,
insbesondere im geschlossenen Hydraulikkreislauf von der Konstantpumpe kommend, aus
dem Grundventilblock in den Funktionsmodulblock und von diesem wieder zurück zum Grundventilblock
geleitet, bevor es einem hydraulischen Verbraucher, beispielsweise einem Hydromotor,
zugeführt wird. Der Grundventilblock stellt somit eine Art von der Konstantpumpe mit
Hydraulikfluid in einem geschlossenen System versorgten Adapter dar, an den verschiedene
Funktionen verwirklicht werden können. Dazu wird wenigstens ein Funktionsmodulblock
an den Grundventilblock angeschlossen. Der Funktionsmodulblock kann entsprechend reine
Durchgangsleitungen für das Hydraulikfluid und/oder, insbesondere schaltbare Schalteinrichtungen,
insbesondere wenigstens ein Ventil, ganz besonders wenigstens ein 2/2-Wege-Ventil
und/oder wenigstens ein 4/2-Wege-Ventil, und/oder einen, insbesondere stufenlos veränderbaren,
Strömungsteiler, konkret ein variables, insbesondere proportional steuerbares, Stromregelventil,
aufweisen.
[0018] Konkret kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass der Funktionsmodulblock derart
ausgebildet ist, er ein Umschalten zwischen zwei Einlass- und zwei Auslassöffnungen
ermöglicht, insbesondere beispielsweise über ein schaltbares 4/2-Wege-Ventil. Bei
dieser Funktion kann ein durch den Funktionsmodulblock geführter geschlossener Hydraulikreislauf
zu einem Verbraucher hin bezüglich seiner Durchströmungsrichtung umgekehrt werden.
Ergänzend oder alternativ kann der Funktionsmodulblock auch als Durchleitungsbrücke
ausgebildet sein und damit ein statisches Durchleiten von festgelegten Eingängen zu
festgelegten Ausgängen ermöglichen. Weiter ergänzend oder alternativ kann der Funktionsmodulblock
auch derart ausgebildet sein, dass über ihn ein An- und Ausschalten einer Speisefunktion
möglich ist, über die Hydraulikfluid von außen in den geschlossenen Hydraulickreislauf
eingespeist wird. Weiter ergänzend oder alternativ kann es ferner vorgesehen sein,
dass der Funktionsmodulblock einen eingehenden Hydraulikvolumenstrom in zwei ausgehende
Hydraulikvolumenströme aufteilt, beispielsweise mithilfe eines Stromregelventils.
Auf diese Weise kann beispielsweise der Volumenstromanteil, der in Durchströmungsrichtung
zu einem hydraulischen Verbraucher weitergeleitet wird, und der Volumenstromanteil,
der beispielsweise unter Umgehung zur Pumpe zurückgeleitet wird, variiert werden.
Eine weitere mithilfe eines Funktionsmodulblockes dargestellte Weiterbildung kann
auch ein Speisedruck-Bypass sein, der speziell für die Kaltstartphase hilfreich ist.
Mithilfe des Speisedruck-Bypass kann Hydraulikfluid unter Umgehung des Verbrauchers
direkt zur Konstantpumpe umgeleitet werden. Das Hydraulikfluid wird im geschlossenen
Hydraulickreis somit nur in einem Teilsegment zirkuliert und kann sich auf dieses
Weise schneller erwärmen. Erst wenn der Speisedruck-Bypass gesperrt wird, fördert
die Konstantpumpe in den in Förderrichtung stromabwärts zur Konstantpumpe zum Verbraucher
hin gelegenen Leitungsteil. Eine solche Funktionalität kann mit einer geeigneten Bypass-Leitung,
beispielsweise auch im Grundmodulblock, und einem geeigneten Ventil, insbesondere
im Funktionsmodulblock, vorgesehen sein. Wesentlich für die Bypass-Leitung ist, dass
sie eine Rückführung der von der Konstantpumpe geförderten Hydraulikfluids von der
Hochdruckseite zur Niederdruckseite unter Umgehung des Verbrauchers ermöglicht.
[0019] Hinsichtlich der konkreten Auslegung des Grundventilblockes bestehen ebenfalls Variationsmöglichkeiten.
So ist es beispielsweise bevorzugt, wenn der Grundventilblock zum gleichzeitigen Anschluss
wenigstens zweier Funktionsmodulblöcke ausgebildet ist. Die angeschlossenen Funktionsmodulblöcke
verwirklichen dabei bevorzugt verschiedene Funktionalitäten. Grundsätzlich werden
die beiden Funktionsmodulblöcke idealerweise derart ausgebildet, dass sie zur Durchführung
wenigstens einer der Funktionalitäten "An/Aus-Funktion" und/oder "Richtungsumkehr"
und/oder "Strömungsteiler" bzw. "Stromregeln" an einem angeschlossenen Verbraucher,
ganz besonders Hydromotor, ausgebildet sind, wobei sich die jeweilige Funktionalität
dabei auf das Verhalten des angeschlossenen und vom geschlossenen Hydraulikkreislauf
angetriebenen Verbraucher bezieht.
[0020] Die Ventileinrichtung, insbesondere der Grundventilblock, ist unabhängig von den
vorstehenden Ausführungen bevorzugt derart ausgebildet, dass sie einen Anschluss für
eine Speisepumpe aufweist, und dass sie eine, insbesondere druckabgesicherte, Schalteinrichtung
zum Ablass von Hydraulikfluid aus dem geschlossenen Kreislauf in eine bis zu einem
Leitungsanschluss führende Ablassleitung aufweist, beispielsweise aufgrund von Wärmeeffekten
und/oder zur teilweisen Kühlung des im geschlossenen Hydraulikkreislauf zirkulierenden
Hydraulikfluids. Damit kann dem geschlossenen Hydraulikkreislauf in kontrollierter
Weise ein Teil an Hydraulikfluid von außerhalb des geschlossenen Hydraulikkreislaufes
entzogen und zugeführt werden. Dies kann insbesondere zum Ausgleich von Leckageölverlusten
und/oder zu Kühlungszwecken des im geschlossenen Hydraulikkreislauf umlaufenden Hydraulikfluidvolumens
dienen. Eine derartige druckabgesicherte Schalteinrichtung ist beispielsweise ein
Druckbegrenzungsventil.
[0021] Grundsätzlich kann die Ventileinrichtung als mit der Konstantpumpe baulich zusammenhängende
Baueinheit oder als zur Konstantpumpe separate, aber mit dieser in Fluidverbindung
stehende Baueinheit ausgebildet sein. Die Erfindung richtet sich auch auf diese beiden
Varianten.
[0022] Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft einen geschlossenen Hydraulikkreislauf,
umfassend eine erfindungsgemäße Konstantpumpe, insbesondere mit einer Ventileinrichtung,
wie vorstehend beschrieben. Der geschlossenen Hydraulikkreislauf weist demnach neben
einer erfindungsgemäßen Konstantpumpe einen von der Konstantpumpe mit Hydraulikfluid
versorgten hydraulischen Verbraucher, insbesondere einen Hydraulikmotor, mit einem
Fluidmotoreingang und einem Fluidmotorausgang, eine Hydraulikfluid hinleitende Versorgungsleitung,
die den Fluidpumpenausgang mit dem Fluidmotoreingang verbindet, und eine Hydraulikfluid
rückleitende Versorgungsleitung, die den Fluidmotorausgang mit dem Fluidpumpeneingang
verbindet, auf.
[0023] Die Erfindung betrifft auch eine Baumaschine, insbesondere einen Straßenfertiger,
einen Beschicker, eine Straßenfräse, einen Stabilisierer, einen Recycler, einen Müll-
oder Erdverdichter, eine Erd- oder Straßenwalze, mit wenigstens einem erfindungsgemäßen
geschlossenen Hydraulickreislauf.
[0024] Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft schließlich ein Verfahren zum Betrieb
einer in einem geschlossenen Hydraulikkreislauf betriebenen Konstantpumpe, insbesondere
einer erfindungsgemäßen Konstantpumpe. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst zunächst
ein Fördern von Hydraulikfluid mithilfe der Konstantpumpe hin zu einer Hochdruckseite
des geschlossenen Hydraulickreislaufes. Durch dieses Fördern wird im geschlossenen
Hydraulikkreislauf ein gegenüber der Niederdruckseite erhöhtes Druckniveau ("Hochdruckseite")
im geschlossenen Hydraulikkreislauf zwischen dem Fluidausgang an der Konstantpumpe
und dem wenigstens einen hydraulischen Verbraucher erzeugt und im Betrieb aufrecht
erhalten. Dadurch erfolgt in einem weiteren Schritt ein Antreiben eines hydraulischen
Verbrauchers, insbesondere Hydro- bzw. Hydraulikmotors, mithilfe des auf der Hochdruckseite
geführten Hydraulikfluids. Es erfolgt ferner ein Rückführen des Hydraulikfluids vom
hydraulischen Verbraucher, insbesondere Hydromotor, zur Konstantpumpe auf der Niederdruckseite
des geschlossenen Hydraulikkreislaufes. Dies entspricht insoweit bis auf die Verwendung
einer Konstantpumpe dem üblichen Ablauf in einem geschlossenen Hydraulikkreislauf.
Ergänzend zu den vorhergehend genannten Schritten erfolgt gleichzeitig nun erfindungsgemäß
ein Sammeln von Leckageöl innerhalb der Konstantpumpe in einem zur Niederdruckseite
und zur Hochdruckseite des geschlossenen Hydraulikkreislaufes separaten Sammelraum.
Zum möglichen Aufbau dieses Sammelraums wird auf die vorhergehenden Ausführungen Bezug
genommen. Wesentlich ist, dass für das Sammeln ein gegenüber gleichzeitig der Hochdruckseite
als auch der Niederdruckseite abgedichteter Sammelraum genutzt wird und das über den
Sammelraum gesammeltes Leckageöl insbesondere nicht einer Saugseite der Konstantpumpe
zugeführt wird. Da das erfindungsgemäße Verfahren den Betrieb der Konstantpumpe in
einem geschlossenen Hydraulikkreislauf vorsieht, ist auch keine Saugseite an der Konstantpumpe
vorhanden. Es ist erfindungsgemäß daher weiter vorgesehen, dass ein, insbesondere
zum innerhalb des geschlossenen Hydraulikkreislaufes zirkulierenden Hydraulikfluids
separates, Ableiten des Leckageöls aus der Konstantpumpe erfolgt, wodurch im Ergebnis
ein Volumenanteil an Hydraulikfluid aus dem geschlossenen Hydraulikkreislauf entfernt
wird. Das Ableiten erfolgt besonders bevorzugt drucklos bzw. ohne Druckdifferenz gegenüber
der Außenumgebung der Konstantpumpe. Das Ableiten des Leckageöls aus der Konstantpumpe
erfolgt zudem bevorzugt über einen, insbesondere ausschließlich einen einzigen, Leckageölauslass
der Konstantpumpe. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst ferner schließlich ein Einspeisen
von Hydraulikfluid in den geschlossenen Hydraulikkreislauf zum Ausgleich des in den
vorhergehenden Schritten aus dem geschlossenen Hydraulikkreislauf abgezweigten Leckageöls,
um das Gesamtvolumen an Hydraulikfluid in dem geschlossenen Hydraulikkreislauf zumindest
im Wesentlichen möglichst konstant zu halten. Hierzu kann eine geeignete Speiseeinrichtung
mit insbesondere einer zur Konstantpumpe gemäß der Erfindung separaten Speisepumpe,
bei der es sich ebenfalls um eine Konstantpumpe handeln kann, vorgesehen sein.
[0025] Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es bevorzugt, wenn das
Sammeln von Leckageöl wenigstens teilweise über eine in einer Lagerachse angeordnete
Durchgangsöffnung erfolgt. Damit erfolgt das Sammeln somit zumindest teilweise über
einen sich mit dem Förderelement um die Rotationsachse drehenden Teilbereich des Sammelraums.
Ideal ist es dabei, wenn das Sammeln des Leckageöls über einen Sammelraum erfolgt,
der sich wenigstens teilweise mit dem Förderelement um die Rotationsachse mitdreht
und sich insbesondere durch dieses hindurch erstreckt, ganz besonders entlang der
Rotationsachse, und der wenigstens einen Teilbereich aufweist, der ortsfest gegenüber
einem Pumpengehäuse der Konstantpumpe ist, insbesondere im Bereich des Leckageölauslasses.
[0026] Um über das Achslager austretendes Leckageöl besonders effektiv sammeln zu können,
erfolgt zum Sammeln von Leckageöl im Sammelraum ein Abdichten des Sammelraums bevorzugt
sowohl gegenüber der Hochdruckseite als auch der Niederdruckseite der Konstantpumpe
mithilfe einer Abdichteinrichtung, ganz besonders mithilfe einer Abdichteinrichtung,
wie zur erfindungsgemäßen Konstantpumpe näher beschrieben.
[0027] Es kann vorteilhaft sein, wenn die Konstantpumpe als Tandempumpe mit einer ersten
Konstantpumpeneinheit und einer zweiten Konstantpumpeneinheit ausgebildet ist. Bei
dieser besonderen Anordnung kann es vorgesehen sein, dass Leckageölmengen für jede
Konstantpumpeneinheit separat zueinander gesammelt werden. Bevorzugt ist es jedoch,
ein Vereinen der Leckageölströme der ersten und der zweiten Konstantpumpeneinheit
und anschließend ein gemeinsames Ableiten der vereinten Leckageölströme aus der Tandempumpe
vorzusehen, um nicht zwei separate Leckageölströme ableiten zu müssen. Ergänzend oder
alternativ erfolgt auch das Speisen mit Hydraulikfluid der von den beiden Konstantpumpeneinheiten
betriebenen beiden geschlossenen Hydraulikkreisläufe über eine gemeinsame Speisepumpe,
die Versorgungsleitungen zu beiden geschlossenen Hydraulickreisläufen aufweist.
[0028] Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Figuren dargestellten Figuren näher
erläutert. Es zeigen schematisch:
- Fig. 1:
- Eine Seitenansicht auf eine exemplarische Baumaschine, vorliegend ein Straßenfertiger;
- Fig. 2:
- eine Prinzipskizze zu einem geschlossenen Hydraulikkreislauf;
- Fig. 3:
- eine Prinzipskizze zur Funktionsweise einer Konstantpumpe vom Typ Außenzahnradpumpe;
- Fig. 4:
- eine perspektivische Schrägansicht auf eine zwei Konstantpumpeneinheiten aufweisende
Konstantpumpe;
- Fig. 5a:
- eine Querschnittansicht durch die Konstantpumpeneinheiten aus Fig. 4 in der Ebene
I in Fig. 4 (Betrachtungsrichtung gemäß Blickpfeil I) bei einer modifizierten Konstantpumpe;
- Fig. 5b:
- die Querschnittansicht aus Fig. 5a mit hervorgehobenem Sammelraum;
- Fig. 6:
- eine Querschnittansicht durch eine Konstantpumpe in einer Perspektive vergleichbar
zur Ebene II in Fig. 4 (Betrachtungsrichtung gemäß Blickpfeil II) auf eine Abdichteinrichtung
aus dem Stand der Technik;
- Fig. 7:
- eine Querschnittansicht durch die Konstantpumpe aus Fig. 4 in der Ebene II in Fig.
4 (Betrachtungsrichtung gemäß Blickpfeil II) auf eine Abdichteinrichtung gemäß der
Erfindung;
- Fig. 8:
- ein Hydraulikschaltplant eines geschlossenen Hydraulikkreislaufes;
- Fig. 9a:
- ein Hydraulikschaltplan eines Moduls einer Ventileinrichtung mit Ein/Aus- und Richtungsumkehrfunktion;
- Fig. 9b:
- ein Hydraulikschaltplan eines Moduls einer Ventileinrichtung mit Ein/Aus-Funktion;
- Fig. 9c:
- ein Hydraulikschaltplan eines Moduls einer Ventileinrichtung mit stufenloser Ein/Aus-
und Richtungsumkehrfunktion;
- Fig. 9d:
- ein Hydraulikschaltplan eines Moduls einer Ventileinrichtung mit stufenloser Ein/Aus-Funktion;
- Fig. 10:
- eine weitere Variation des Hydraulikschaltplans aus Fig. 9a;
- Fig. 11:
- ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0029] Gleiche Bauteile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet, wobei
nicht jedes sich in den Figuren wiederholende Bauteil separat in jeder Figur bezeichnet
ist.
[0030] Figur 1 zeigt beispielhaft eine Baumaschine 1, die sich für den Einsatz der erfindungsgemäßen
Anordnung bzw. zur Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wie jeweils nachstehend
noch näher beschrieben, besonders eignet. Bei der Baumaschine 1 gemäß Figur 1 handelt
es sich konkret um einen sogenannten Straßenfertiger, dessen wesentliche Elemente
einen Maschinenrahmen 2, Fahreinrichtungen 3, ein Fahrstand 4, ein Antriebsmotor 5,
eine Materialbunker 6 sowie eine Einbaubohle 7 ist. Der Aufbau und die Funktionsweise
einer solchen Baumaschine 1 bzw. insbesondere des in Figur 1 gezeigten Straßenfertiger
ist an sich bekannt. Im Arbeitsbetrieb bewegt sich die Baumaschine in oder entgegen
der Fahrtrichtung A über den Bodenuntergrund (für den Fall eines Straßenfertigers
stellt die Richtung A auch gleichzeitig die Einbaurichtung desselben dar). Wesentlich
für den vorliegenden Anwendungsfall ist, dass moderne Baumaschinen, insbesondere Straßenfertiger,
in der Regel eine Vielzahl von hydraulischen Verbrauchern umfassen, beispielsweise
Längs und Querfördereinrichtung (in Figur 1 nicht gezeigt), Verdichtungseinrichtungen,
insbesondere an der Einbaubohle oder in einer Walzbandage etc. Ein weiterer, insbesondere
auch für selbstfahrende Baumaschinen typischer hydraulischer Verbraucher ist ein Fahrantrieb
in Form eines Hydromotors. Zum Antrieb dieser hydraulischen Verbraucher ist wenigstens
eine Hydraulikpumpe (in Figur 1 nicht gezeigt) vorgesehen, die in an sich bekannter
Weise Hydraulikfluid zu dem oder den jeweiligen hydraulischen Verbraucher/n fördert.
Die Erfindung richtet sich nun auch darauf, die Hydraulikpumpe und den wenigstens
einen hydraulischen Verbraucher in der nachstehend noch näher beschriebenen Weise
in einem geschlossenen Hydraulikkreislauf und unter Rückgriff auf eine Konstantpumpe
anzuordnen.
[0031] Figur 2 verdeutlicht hierzu den Grundaufbau eines erfindungsgemäßen geschlossenen
Hydraulikkreislaufes 8. Wesentliche Elemente eines solchen geschlossenen Hydraulikkreislaufes
8 sind eine als Konstantpumpe 9 ausgebildete Pumpe mit einem Pumpenausgang 10 und
einem Pumpeneingang 11, sowie ein hydraulischer Verbraucher 12, insbesondere ein Hydromotor,
mit einem Motoreinlass 13, über den Hydraulikfluid in den hydraulischen Verbraucher
gelangt und diesen antreibt, und mit einem Motorauslass 14, über den das Hydraulikfluid
den hydraulischen Verbraucher 14 wieder verlässt. Über eine Zuführleitung 15 wird
von der Konstantpumpe 9 gefördertes Hydraulikfluid vom Pumpenausgang 10 zum Motoreinlass
13 gefördert. Dieser Teilbereich des geschlossenen Hydraulikkreislaufes 8 wird auch
als Hochdruckseite bezeichnet. Aus dem hydraulischen Verbraucher 12 im geschlossenen
Hydraulikkreislaufes 8 austretendes Hydraulikfluid wird über eine Rückführleitung
16, die den Motorauslass 14 mit dem Pumpeneingang 11 verbindet, wieder der Konstantpumpe
9 zugeführt. Der Teilbereich des geschlossenen Hydraulikkreislaufes 8 zwischen dem
Motorauslass 14 und dem Pumpeneingang 11 wird auch als Niederdruckseite bezeichnet.
Je nach Ausbildung der Konstantpumpe 9 ist es möglich, dass diese bezüglich Ihrer
Förderrichtung umschaltbar ausgebildet ist. Es ist auch ergänzend oder alternativ
möglich, mithilfe einer Ventileinrichtung 19 eine Umkehrung der Durchflussrichtung
nur in dem zwischen der Ventileinrichtung 19 und dem hydraulischen Verbraucher 12
bestehenden Teil des geschlossenen Hydraulikkreislaufes 8 zu bewirken. Es versteht
sich, dass in einem solchen Fall die Bezeichnungen Pumpenausgang 10, Pumpeneingang
11, Motoreinlass 13, Motorauslass 14, Zuführleitung 15 und Rückführleitung 16 entsprechen
wechseln. Die Konstantpumpe 9 kann über eine Antriebswelle 17 an ein Antriebselement,
beispielsweise einen Verbrennungsmotor oder ein Pumpenverteilergetriebe angeschlossen
sein. Der hydraulische Verbraucher 12 kann eine Abtriebswelle 18 antreiben, über die
ein anzutreibendes Element, beispielsweise eine Fördereinrichtung, einen Fahrantrieb,
ein Erreger etc. in Bewegung gebracht wird.
[0032] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der geschlossene Hydraulikkreislauf 8 ferner
die Ventileinrichtung 19 umfassen. Diese kann einen Grundventilblock 20 und zwei,
beispielsweise an diesen angesetzte, Funktionsmodulblöcke 21 aufweisen. Das von der
Konstantpumpe 9 über den Pumpenausgang 10 geförderte Hydraulikfluid passiert zunächst
den Grundventilblock 20 und anschließend den hydraulischen Verbraucher 12. Über den
Motorauslass 14 wird das geförderte Hydraulikfluid unter erneuter Passage des Grundventilblocks
20 im geschlossenen Hydraulikkreislauf 8 anschließend wieder zur Konstantpumpe 9 rückgeführt.
[0033] Teil der Konstantpumpe 9 ist ein Sammelraum 22, in dem Leckageöl, welches im Betrieb
der Konstantpumpe 9 auftritt, gesammelt wird. Das innerhalb der Konstantpumpe 9 gesammelte
Leckageöl kann, insbesondere gegenüber der Außenumgebung der Konstantpumpe 9 drucklos,
über einen Leckageölauslass 23 aus dem Inneren der Konstantpumpe 9 abgeführt werden.
Hierzu kann eine an den Leckageölauslass 23 angeschlossene Abführleitung 24 vorgesehen
sein, die das gesammelte Leckageöl vom Leckageölauslass 23 in einen Tank 25 ableitet.
[0034] Schließlich kann eine Speiseeinrichtung 26 vorgesehen sein, die zum Ausgleich der
Leckageölverluste im geschlossenen Hydraulikkreislauf 8 vorgesehen ist. Diese Speiseeinrichtung
26 kann eine zur Konstantpumpe 9 des geschlossenen Hydraulikkreislaufes 8 separate
Speisepumpe 27 umfassen, beispielsweise eine konventionelle Konstantpumpe in einem
offenen Hydraulikkreislauf, die über eine Speiseleitung 28 mit dem geschlossenen Hydraulikkreislauf
8 und/oder einer seiner Komponenten, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel beispielsweise
der Ventileinrichtung 19, der Art verbunden ist, dass Hydraulikfluid zum Ausgleich
der Leckageölverluste in den geschlossenen Hydraulikkreislauf 8 einspeisbar ist. Weitere
Einzelheiten zu dem in Figur 2 übersichtsweise dargestellten möglichen Grundkonzept
eines beispielhaften erfindungsgemäßen geschlossenen Hydraulikkreislaufes 8 werden
in den nachstehenden Figuren erläutert.
[0035] Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch eine beispielhafte Konstantpumpe 9 zur näheren
Veranschaulichung eines möglichen Förderprinzips der Konstantpumpe, wie es insbesondere
auch zur Umsetzung einer erfindungsgemäßen Konstantpumpe zum Einsatz kommen kann.
Die Durchflussrichtung des von der Konstantpumpe 9 geförderten Hydraulikfluids ist
in Figur 3 mit Pfeilen angegeben. Bei dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel
handelt es sich bei der Konstantpumpe 9 um eine Außenzahnradpumpe, wobei sich die
Erfindung prinzipiell auch auf andere konkrete Ausgestaltungen der Konstantpumpe 9
mit abweichenden Förderprinzipien bezieht. Über den Pumpeneingang 11 gelangt Hydraulikfluid
in das Innere eines Pumpengehäuses 29 der Konstantpumpe 9. Die Förderleistung des
Hydraulikfluids wird dabei durch beispielsweise 2 als nebeneinander liegende, miteinander
kämmende Außenzahnräder ausgebildete Förderelemente 30 erzeugt. Diese drehen sich
um die beiden parallel zueinander verlaufenden Rotationsachse R innerhalb eines Förderraums
38, der an den gegenüberliegenden Seiten der beiden Außenzahnräder abgerundet und
an den beiden längs zu den beiden Zahnrädern im Wesentlichen längserstreckt ausgebildet
ist. An den längserstreckten Seitenbereichen befinden sich einander gegenüberliegend
der Pumpeneingang 11 ("Niederdruckseite") und der Pumpenausgang 10 ("Hochdruckseite").
Durch die Rotation der beiden Zahnräder wird das Hydraulikfluid im einander gegenüberliegenden
Außenbereich vom Pumpeneingang 11 zum Pumpenausgang 10 gefördert. Die um die jeweilige
Rotationsachse R rotierbaren Förderelemente 30 sind jeweils auf einer Lagerachse 31
am Pumpengehäuse 29 über ein Achslager (in Figur 3 nicht gezeigt) drehbar gelagert.
Beim Betrieb der Konstantpumpe 9, wie beispielsweise in Figur 3 gezeigt, können nun
über diese Lagerung der Förderelemente 30 Leckageölströme auftreten, wodurch ein Anteil
des Hydraulikfluids aus dem geschlossenen Hydraulikkreislauf 8 entweicht. Dies ist
bei der vorliegenden Verwendung einer Konstantpumpe 9 in einem geschlossenen Hydraulikkreislauf
8 insoweit herausfordernd, als dass am Pumpeneingang 11 aufgrund der Nutzung eines
geschlossenen Hydrauliksystems keine Saugseite bzw. kein Unterdruck gegeben ist, sondern
ein für geschlossene Hydraulikkreisläufe 8 typisches Niederdruckniveau ("Niederdruckseite")
herrscht, beispielsweise im Bereich von 20-40 bar (zum im Vergleich hierzu auf der
Hochdruckseite deutlich >100bar, insbesondere >200bar). Eine Rückführung im Betrieb
der Konstantpumpe 9 auftretender Leckageölströme ist somit über eine Einspeisung auf
einer Saugseite wie bei konventionellen Konstantpumpen nicht möglich. Die Konstantpumpe
9 weist daher den nachstehend noch näher beschriebenen Sammelraum 22 zur gegenüber
der Niederdruckseite und der Hochdruckseite abgedichteten separaten Sammeln und Vereinigen
auftretender Leckageölströme auf..
[0036] Figur 4 zeigt eine erfindungsgemäße Konstantpumpe 9 in einer Tandemanordnung mit
zwei Konstantpumpeneinheiten 9A und 9B. Auf der Seite der Antriebswelle 17 ist ein
Montageflansch 37 vorgesehen, über den die Konstantpumpe 9 an einem Antriebselement,
beispielsweise einem Antriebsmotor oder einem Pumpenverteilergetriebe, anflanschbar
ist. Die beiden Konstantpumpeneinheiten 9A und 9B sind in Serie zueinander angeordnet,
sodass zum Antrieb der beiden Konstantpumpeneinheiten 9A und 9B nur eine Antriebswelle
17 erforderlich ist. Jede der beiden Konstantpumpeneinheiten 9A und 9B versorgt jeweils
einen geschlossenen Hydraulikkreislauf (in Figur 4 nicht gezeigt). Auf der Vorderseite
der Konstantpumpe 9 in Figur 4 sind die beiden Pumpeneingänge 11 angeordnet. Auf der
zum Betrachter abgewandten Rückseite befinden sich dagegen zwei Pumpenausgänge (in
Figur 4 nicht sichtbar). Die beiden Konstantpumpeneinheiten 9A und 9B bzw. die Konstantpumpe
9 weist auf der der Antriebswelle 17 gegenüberliegenden Seite des Pumpengehäuses 29
einen gemeinsamen Leckageölauslass 23 auf. Über diesen ausschließlich einen Leckageölauslass
23 der Konstantpumpe 9 wird sämtliches im nachstehend noch näher beschriebenen Sammelraum
gesammeltes Leckageöl beider Konstantpumpeneinheiten 9A und 9B aus der Konstantpumpe
9 abgeführt. Ein separates Sammeln und Abführen für jede der beiden Konstantpumpeneinheiten
9A und 9B ist allerdings auch möglich. Das Pumpengehäuse 29 ist mehrteilig ausgebildet
und umfasst neben zwei Gehäusehülsen 29A und 29B, die jeweils einer Konstantpumpeneinheit
9A und 9B zugewiesen sind, eine Flanschplatte 29C mit dem Montageflansch 37 und eine
Kopplungsplatte 29A, über die die Gehäusehülsen 29A und 29B der beiden Konstantpumpeneinheiten
9A und 9B miteinander verbunden sind, auf. Über von der den Leckageölauslass 23 und
der Flanschplatte 29C gegenüberliegenden Stirnseite kommend sind ferner Verbindungsschrauben
32 vorgesehen, die die beiden Gehäusehülsen 29A und 29B sowie die Kopplungsplatte
29 D bis hin zur Flanschplatte 29C durchlaufen und in der Flanschplatte 29C im Gewindeeingriff
stehen. Mithilfe der Verbindungsschrauben 32 kann somit ein in axialer Richtung der
Rotationsachsen der Förderelemente wirkender Anpressdruck, insbesondere zwischen den
Elementen 29A, 29B, 29C und 29D erzeugt werden, der in nachstehend beschriebenen Weise
zu Abdichtzwecken nutzbar ist. Grundsätzlich ist es auch möglich, dass der Leckageölauslass
23 beispielsweise in einem Flansch, insbesondere der Flanschplatte 29C oder der Kopplungsplatte
29D angeordnet ist.
[0037] Figur 5A ist eine Querschnittsansicht mit der Schnittebene I aus Figur 4 und der
Blickrichtung gemäß dem Blickpfeil I aus Figur 4. Die Schnittebene verläuft somit
entlang der beiden Rotationsachsen R. Die in den Figuren 5A und 5B gezeigte Konstantpumpe
unterscheidet sich minimal von der in Fig. 4 gezeigten Konstantpumpe. Das "Innenleben"
ist im Wesentlichen identisch. Ein relevanter Unterschied besteht darin, dass bei
der Ausführungsform der Pumpendeckel integriert ausgebildet sein kann. Auch bei der
Konstantpumpe gemäß Figur 5A setzt sich das Pumpengehäuse 29 aus mehreren Einzelkomponenten,
konkret 29A bis 29E, zusammen. Im Unterschied zur Variante gemäß Fig. 4 ist in Fig.
5A allerdings mit 29E ein separater Pumpengehäusedeckel bezeichnet, der auf der in
Figur 4 sichtbaren Stirnseite nicht als separates Teil vorgesehen ist, sondern in
die Gehäusehülse 29B integriert ausgebildet ist. Der Leckageölauslass liegt in Fig.
4 somit in der Gehäusehülse 29B, in Fig. 5A im Pumpendeckel 29E. Der Pumpendeckel
ist mithilfe der Verbindungsschrauben 32 festlegbar. Wie aus Figur 5A ersichtlich,
umfasst die Konstantpumpe 9 im vorliegenden Ausführungsbeispiel ebenfalls zwei einzelne
Konstantpumpeneinheiten 9A und 9B. Offensichtlich erstreckt sich die Erfindung aber
insbesondere auch auf solche Konstantpumpen, die lediglich eine Konstantpumpeneinheit,
beispielsweise umfassend die Elemente 29A, 29C und 29E mit einer Zahnradpaarung, aufweisen.
Es kann aber auch nur eine Konstantpumpeneinheit oder mehr als zwei Konstantpumpeneinheiten
vorgesehen sein.
[0038] Jede Konstantpumpeneinheit umfasst im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Förderelement
30 ein miteinander kämmendes Zahnradpaar 31A, 31B. Bei den Zahnrädern handelt es sich
um Außenzahnräder. Der Antrieb der Konstantpumpe erfolgt über die um die Rotationsachse
R (R1) rotierende Antriebswelle 17, die einstückig mit dem Zahnrad 31A der ersten
Konstantpumpeneinheit 9A ausgebildet sein kann. Wesentlich ist, dass die Antriebswelle
17 und das erste Zahnrad 31A drehfest miteinander verbunden sind. Durch den kämmenden
Eingriff des Zahnrads 31A in die Verzahnung des zweiten Zahnrads 31B wird das zweite
Zahnrad 31B in Rotation um die Rotationsachse R2 versetzt. Jedes Zahnrad 31A und 31B
umfasst in axialer Richtung der jeweiligen Rotationsachse R1 und R2 zu beiden Seiten
jeweils eine gegenüber dem jeweiligen Zahnrad 31A/31B in axialer Richtung vorstehende
Lagerachse 33, die in der Figur 5A zur besseren Zuordnung mit den Indexzahlen 33.1
bis 33.8 bezeichnet sind. Die Lagerachse 33.1 steht über die über das Pumpengehäuse
29 vorstehende Antriebswelle über. Alternativ hierzu ist es auch möglich, einen Anschluss
zu einer Antriebseinrichtung nicht über eine vorspringende Welle sondern beispielsweise
über eine Buchse, in die eine Antriebswelle eingreift, zu ermöglichen. Auf der Rotationsachse
R1 der Lagerachse 33.1 zum Antriebszahnrad 31A gegenüberliegend befindet sich die
Lagerachse 33.2. Im Eingriff mit dem Zahnrad 31A steht das Zahnrad 31B mit den beiden
in axialer Richtung der Rotationsachse R2 einander gegenüberliegend vorspringenden
Lagerachsen 33.3 und 33.4. In entsprechender Anordnung umfasst das Zahnrad 31C die
Lagerachsen 33.5 und 33.6 und das Zahnrad 31D die Lagerachsen 33.7 und 33.8. Hervorzuheben
ist, dass die Lagerachse 33.2 der ersten Konstantpumpeneinheit 9A über einen um die
Rotationsachse R1 drehfest in der Lagerachse 33.2 positionierten Verbindungsstift
34, der gleichzeitig drehfest in die Lagerachse 33.5 der zweiten Konstantpumpeneinheit
9B eingreift, in Antriebsverbindung steht. Hierdurch ergibt sich gegenüber der Antriebswelle
17 eine Serienanordnung der beiden Konstantpumpeneinheiten 9A und 9B. Der Antrieb
der zweiten Konstantpumpeneinheit 9B erfolgt somit über die erste Konstantpumpeneinheit
9A und die über den Verbindungsstift 34 erreichte drehfeste Verbindung.
[0039] Die Lagerachsen 33 (konkret 33.1 bis 33.8) sind jeweils in Achslagern 35 (in Zuordnung
zu den Lagerachsen 33.1 bis 33.8 in den Achslagern 35.1 bis 35.8) um die jeweilige
Rotationsachse R1 und R2 rotierbar gelagert, wobei die Achslager 35 insbesondere als
Gleitlager ausgebildet sein können. Die Axialsicherung der Zahnräder 31A bis 31D kann
mithilfe von im Inneren des Pumpengehäuses 29 angeordneten Lagerbrillen 36A und 36B
für die erste Konstantpumpeneinheit 9A und 36C und 36D für die zweite Konstantpumpe
Einheit 9B, erfolgen. Die Lagerbrillen können die Achslager 35.1 bis 35.8 bilden.
Die Zahnräder 31A bis 31D springen in radialer Richtung zur jeweiligen Rotationsachse
R1 und R2 gegenüber der radialen Erstreckung der jeweiligen Achslager 35.1 bis 35.8
vor, so dass sie durch die Lagerbrillen 36 formschlüssig an einer nennenswerten Axialverschiebung
entlang der jeweiligen Rotationsachse R1, R2 gehindert werden.
[0040] Im Betrieb der Konstantpumpe 9 leckt Hydraulikfluid aus dem Förderraum 38 in axialer
Richtung der Rotationsachse R1 und R2 zwischen den Lagerachsen 33 und den Achslagern
35. Dieses Leckageöl wird innerhalb der Konstantpumpe 9 in dem Sammelraum 22 gesammelt.
Figur 5B zeigt zur näheren Veranschaulichung der Gesamterstreckung des Sammelraums
22 diesen frei von jeglichen sich in die Blickebene der Querschnittsansicht hinein
erstreckenden Konturlinien. Zur weiteren Verbesserung der Übersicht wurde ferner der
Verbindungsstift 34 weggelassen. In Figur 5B sind den jeweiligen Achslagern 35.1 bis
35.8 einige der Austrittsstellen 39.1 bis 39.8 des Leckageöls aus den Achslagern 35.1
bis 35.8 in den insgesamt zusammenhängenden und als Hohlraum ausgebildeten Sammelraum
22 bezeichnet.
[0041] Über die Austrittsstelle 39.1 tritt Leckageöl beispielsweise über das Gleitlager
aus, welches zwischen der Lagerachse 33.1 und dem Achslager 35.1 gebildet wird. Analog
trifft dies auf die Austrittstellen 39.2 (zwischen 33.2 und 35. 2 [Figur 5A]), 39.3
(zwischen 33.3 und 35.3), 39.4 (zwischen 33.4 und 35.4 [Figur 5A]) etc. zu. Bei der
Austrittstelle 39.1 liegt zunächst ein die Lagerachse 33.1 ringförmig umlaufender
Sammelhohlraumabschnitt 22.1 vor. Dieser ist in der Flanschplatte 29C ausgebildet
und geht in eine Kanalbohrung 22.2, die ebenfalls innerhalb der Flanschplatte 29C
ausgebildet sein kann, über. Über die Kanalbohrung 22.2, die ebenfalls Teil des Sammelraums
22 ist, wird eine Verbindung zu einem stirnseitig zur Lagerachse 33.3 vorhandenen,
beispielsweise im Wesentlichen hohlkegelförmig ausgebildeten Hohlraum 22.3 gebildet,
der in eine die Lagerachse 33.3, dass Zahnrad 31B sowie die Lagerachse 33.4 entlang
der Rotationsachse R2 durchsetzende Durchgangsbohrung 22.4 übergeht. Die über 39.1
und 39.3 eintretenden und im Sammelraum 22 vereinten Leckageölströme fließen entlang
Pfeilrichtung P1 durch den mit der Gesamtheit aus den Lagerachsen 33.3 und 33.4 und
31B um die Rotationsachse R2 rotierenden Begrenzungswänden des Sammelraumbereichs
22.4 gebildeten Sammelraumabschnitt. Im Bereich der Kopplungsplatte 29D geht der Sammelraum
22 dagegen in einen gegenüber dem Pumpengehäuse 29 ortsfesten Teilbereich 22.5 über,
in dem die Austrittsstellen 39.4 sowie 39.7 liegen. Hieran anschließend folgt ein
dem bereits beschriebenen Sammelraumbereich 22.4 ähnlicher Abschnitt des Sammelraums
22, der mit 22.6 bezeichnet ist und ebenfalls im um die Rotationsachse R2 rotierenden
Bereich der Lagerachsen 33.7 und 33.8 sowie dem Zahnrad 31D die zu beiden Stirnseiten
hin geöffnet durchläuft. Dieser mündet zur einen Stirnseite hin in den weiteren Sammelraumbereichabschnitt
22.7, der sich in axialer Richtung der Rotationsachse R2 stirnseitig an das Ende der
Lagerachse 33.8 anschließt und vom Pumpendeckel 29E gebildet wird. Über den Kanal
22.8 besteht eine Verbindung des vorstehend beschriebenen Sammelraumbereiches 22.1-22.7
zum Leckageölauslass 23. Vergleichbare Sammelraumbereiche 22.9 bis 22.13 finden sich
ferner bei den Austrittsstellen 39.2, 39.5 und 39.6, die in diesem Teilbereich des
Sammelraums 22 gesammelt und in Pfeilrichtung P4, P5 zum Leckageölauslass 23 fließen
können.
[0042] Insgesamt steht damit ein zusammenhängender Sammelraum 22 innerhalb der Konstantpumpe
9 zur Verfügung, über den über die Achslager 35 austretende Leckageölströme vereint
und getrennt zur Hochdruckseite und Niederdruckseite der Konstantpumpe 9 aus dieser
abgeführt werden können. Wichtig ist dabei, dass diese Anordnung nicht zwingend die
Verwendung einer Tandemanordnung, wie beispielhaft in der Figur 5B gezeigt, voraussetzt,
sondern selbstverständlich auch für eine Konstantpumpe 9 mit nur einer Konstantpumpeneinheit
oder mit mehr als zwei Konstantpumpeneinheiten verwendet werden kann. Darüber hinaus
wird vorsorglich festgehalten, dass der in der Figur 5B lediglich gestrichelt angedeutete
Verbindungsstift 34 die Lagerachsen 33.2 und 33.5 zwar drehfest aber nicht abdichtend
miteinander verbindet. Auch dieser Bereich bzw. der zwischen dem Verbindungsstift
zu den Lagerachsen bestehende Freiraum ist somit Teil des Sammelraums 22.
[0043] Um ein effizientes Sammeln des Leckageöls, wie in den Figuren 5A und 5B erläutert,
zu ermöglichen, ist es wichtig, dass eine Abdichtung des Sammelraums gegenüber der
Hochdruckseite und der Niederdruckseite erfolgt. Dazu ist eine Abdichteinrichtung
40 vorhanden, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel mehrere Abdichteinheiten umfasst,
die in axialer Richtung der Rotationsachsen R1 und R2 hintereinander zwischen a) der
Flanschplatte 29C und der Lagerbrille 36A sowie dem Pumpengehäuse 29A, b) der Kopplungsplatte
29D, der Lagerbrille 36B sowie dem Pumpengehäuse 29A, c) der Kopplungsplatte 29D,
der Lagerbrille 36C und dem Pumpengehäuse 29B sowie d) dem Pumpengehäuse 29B, der
Lagerbrille 36D sowie dem Pumpengehäusedeckel 29E angeordnet sind. Die Abdichteinrichtung
40 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine konventionelle Gehäuseabdichtung
40A sowie eine erfindungsgemäße Sammelraumabdichtung 40B auf. Um den Aufbau und die
Wirkweise der erfindungsgemäßen Abdichtungseinrichtung näher zu veranschaulichen,
wird in diesem Zusammenhang Bezug genommen auf die Figuren 6 und 7, wie nachstehend
erläutert.
[0044] Figur 6 zeigt zunächst den Aufbau einer Abdichteinrichtung 40 gemäß dem Stand der
Technik, d.h. für eine Konstantpumpe 9*, die nicht für den Einsatz in einem geschlossenen
Hydraulickreislauf geeignet ist, sondern allein in einem offenen Hydraulikkreislaufsystem
sinnvoll betreibbar ist. Bau- und/oder funktionsentsprechende Bauteile sind unter
Bezugnahme auf die vorhergehenden Ausführungen zur erfindungsgemäßen Ausführung der
Konstantpumpe mit "*" bezeichnet. Über die Gehäuseabdichtung 40A hinaus ist eine teilweise
Sammelraumabdichtung 40B* vorhanden, die den Sammelraum 22 allein gegenüber der Hochdruckseite
der Konstantpumpe 9* abdichtet. Leckageölströme werden bei dieser Konstantpumpe 9*
aus dem Sammelraum 22* (in Fig. 6 ist beispielsweise das Kompartiment 22.3* angegeben,
welches sich stirnseitig in Axialrichtung R2 zur Lagerachse 33.3* befindet) über Nuten
41 zur Saugseite der Konstantpumpe 9* auf Seiten des Pumpeneingangs 11* hin abgeführt
(in Fig. 6 durch die beiden gestrichelten Pfeile angedeutet). Der dafür erforderliche
Unterdruck auf der Saugseite der Konstantpumpe 9* wird durch die Förderfunktion der
Konstantpumpe 9* in einem offenen Hydraulikkreislauf erzeugt bzw. es kann vorgesehen
sein, dass hier nur ein sehr niedriges Druckniveau besteht, insbesondere bei maximal
3 bar. Eine Abdichtung gegenüber der Saugseite liegt daher auch funktionsbedingt nicht
vor. Diese Anordnung eignet sich nicht für einen Betrieb der Konstantpumpe 9* in einem
geschlossenen Kreislauf, da dann der auf der Pumpeneingangsseite erforderliche Saugeffekt
nicht mehr erzeugt werden kann bzw. der auf der Niederdruckseite anliegende Druck
deutlich höher ist, insbesondere größer 10 bar.
[0045] Infolgedessen ist es erfindungsgemäß nun im Unterschied zur in Fig. 6 gezeigten konventionellen
Pumpe vorgesehen, dass die Konstantpumpe eine Sammelraumabdichtung 40B aufweist, die
derart ausgebildet ist, dass sie den Sammelraum gleichzeitig gegenüber der Niederdruckseite
(d.h. zur Pumpeneingangsseite hin) als auch gegenüber der Hochdruckseite (d.h. zur
Pumpenausgangsseite hin) abdichtet. Die Sammelraumabdichtung 40B umfasst im vorliegenden
Ausführungsbeispiel dazu zwei vollständig und geschlossen umlaufend ausgebildete kreisförmige
Ausnehmungen 42A und 42B auf, die über einen Verbindungssteg 42C miteinander verbunden
sind. Die Sammelraumabdichtung 40B kann einstückig, beispielsweise in Form einer Dichtungsbrille,
ausgebildet sein. Es können aber auch mehrere einzelne Untereinheiten verwendet werden.
Jede der kreisförmigen Ausnehmungen umläuft jeweils eine der beiden Rotationsachsen
R1, R2. Die Sammelraumabdichtung 40B ist zwischen der Flanschplatte 29C und der Lagerbrille
36A eingespannt. Weitere Sammelraumabdichtungen 40B können ferner zwischen der Lagerbrille
36B und der Kopplungsplatte 29D, der Kopplungsplatte 29D und der Lagerbrille 36C sowie
der Lagerbrille 36D und dem Pumpengehäusedeckel 29E eingespannt sein (Fig. 5b). Die
erforderliche Spannkraft kann über die Verbindungsschrauben 32 erzeugt werden. Jeder
Sammelraumabdichtung 40B ist somit gemein, dass diese als Flachdichtung und/oder Formdichtung
ausgebildet sein kann und/oder den Sammelraum 22 einer der Konstantpumpeneinheiten
9A und9B im Inneren gegenüber dem Förderraum 38, sei es nun zur Hochdruckseite und/oder
zur Niederdruckseite der Konstantpumpe 9 hin, abdichtet. Im Sammelraum anfallendes
Leckageöl wird ferner nicht, wie im Stand der Technik bei Konstantpumpen üblich, über
eine Nut 41 oder vergleichbare Ausführung zu einer Saugseite geführt. Die erfindungsgemäße
Konstantpumpe 9 weist hierfür vielmehr eine separate Verbindung des Sammelraums 22
zur Außenumgebung der Konstantpumpe, insbesondere den Leckageölauslass 23, auf. Der
Sammelraum 22 kann daher auch drucklos (bzw. druckdifferenzlos) gegenüber der Außenumgebung
sein.
[0046] Fig. 8 veranschaulicht nun in einer Ausführungsform eines Hydraulikschaltplans eine
mögliche Anordnung einer erfindungsgemäßen Konstantpumpe 9. Die Konstantpumpe 9 ist
über die Zufuhrleitung 15 und die Rückführleitung 16 mit der Ventileinrichtung 19,
umfassend einen Grundventilblock 20, an dem zwei Funktionsmodulblöcke 21 angeordnet
sind, in fluidleitender Verbindung verbunden. Vorsorglich wird festgehalten, dass
die Konstantpumpe in Bezug auf den geschlossenen Hydraulikkreislauf 8 in beide Förderrichtungen
betreibbar ist, wodurch aus der Zufuhrleitung 15 dann entsprechend die Rückführleitung
16 und umgekehrt wird. An die Ventileinrichtung 19 schließt sich in Förderrichtung
der hydraulische Verbraucher 12, vorliegend in Form eines Hydromotors, an. Dieser
steht ebenfalls über eine Zufuhrleitung 15 und eine Rückführleitung 16 in fluidleitender
Verbindung mit der Ventileinrichtung 19. Der Grundventilblock 20 umfasst einen Pumpeneingang
PA, einen Motorausgang MA, einen Motoreingang MB und einen Pumpenausgang PB. Darüber
hinaus ist an den Grundventilblock 20 der Ventileinrichtung 19 eine Speisepumpe 43
über eine Speiseleitung 44 angeschlossen. Die Aufgabe der Speisepumpe 43 liegt darin,
Hydraulikfluid aus dem Tank 25 anzusaugen und zum Ausgleich von Leckageölverlusten
in den geschlossenen Hydraulikkreislauf 8 einzuspeisen. Dazu ist am Grundventilblock
20 der Ventileinrichtung 19 ein Speiseanschluss S vorgesehen, an den sich eine innerhalb
des Grundventilblocks 20 verlaufende Speiseleitung anschließt. In der Speiseleitung
ist ferner ein Speisefilter 45 vorgesehen. Der geschlossene Hydraulikkreislauf ist
über das Druckbegrenzungsventil 47 druckabgesichert. Die Speiseleitung ist innerhalb
des Grundventilblocks 20 über ein Druckbegrenzungsventil 46 gegenüber der Zufuhrleitung
15 druckabgesichert angeschlossen. Es kann ferner ein weiteres Druckbegrenzungsventil
47 zur Rückführleitung 16 hin vorgesehen sein. Die Ventileinrichtung 19 kann weiter,
beispielsweise im Grundventilblock 20, Druckbegrenzungseinrichtungen, insbesondere
in Form von Druckbegrenzungsventil 46', umfassen, die ein kontrolliertes Abführen
von überschüssigem Hydraulikfluid aus dem geschlossenen Hydraulikkreislauf 8, beispielsweise
aufgrund von Wärmeausdehnungseffekten, ermöglichen. Eines oder mehrere der Druckbegrenzungsventile
46, 46' und/oder 47 können gesteuert sein.
[0047] Für die Funktionalität des in Figur 8 gezeigten Hydraulikkreislaufes wesentlich sind
insbesondere die an dem Grundventilblock 20 angesetzten Funktionsmodulblöcke 21A und
21B, durch die hindurch das Hydraulikfluid sukzessive von der Konstantpumpe 9 kommend
vor der Weiterleitung zum hydraulischen Verbraucher 12 geleitet wird. Die Figuren
9A bis 9D zeigen die Ventileinrichtung 19 mit dem Grundventilblock 20 und jeweils
verschiedenen angesetzten Funktionsmodulblöcken 21. Mithilfe der Funktionsmodulblöcke,
beispielsweise wie nachstehend weiter beschrieben, können Funktionalitäten, die in
konventionellen geschlossenen Hydraulikkreisläufen mit einer Verstellpumpe erreicht
werden, auch bei Nutzung der vorstehend beschriebenen Konstantpumpe imitiert werden,
wie beispielsweise eine Umschaltung der Förderrichtung am hydraulischen Verbraucher,
eine Variation der Fördermenge etc.
[0048] Der Funktionsmodulblock 21A gemäß Figur 9A umfasst beispielsweise eine Ein/Aus-Funktion.
Durch Schalten des Funktionsmodulblocks 21A kann über den Eingang PA in die Ventileinrichtung
19 hineingeleitetes Hydraulikfluid unter Umgehung der Anschlüsse MA und MB und damit
unter Umgehung eines an MA/MB angeschlossenen Verbrauchers direkt wieder zum Pumpenausgang
PB rückgeleitet werden, wie in der in Figur 9A gezeigten Schaltstellung. Wird das
Ventil des Funktionsmodulblocks 21A in die andere in Figur 9A gezeigte Position geschaltet,
wird durch den Eingang PA in die Ventileinrichtung 19 eintretendes Hydraulikfluid
zu den Ausgängen MA oder MB geleitet, abhängig von der Schaltposition des Funktionsventilblockes
21B, und damit zum hydraulischen Verbraucher weitergeleitet.
[0049] Mithilfe des Funktionsmodulblocks 21B kann somit beispielsweise eine Richtungsumkehr
hin zu einem an die Anschlüsse MA und MB angeschlossenen hydraulischen Verbraucher,
wie beispielsweise einen Hydromotor, erreicht werden.
[0050] Die zum Ausgang PB rückführenden Leitungsabschnitte sind ferner gegenüber einer Tankleitung
mit dem Ausgang T über geeignete Druckbegrenzungsventile 46 Druck abgesichert.
[0051] Ein alternatives Ausführungsbeispiel gemäß Figur 9B ist der Funktionsmodulblock 21C
in Form einer nicht schaltbaren Durchleitungsbrücke. Die in Figur 9B gezeigte Variante
ermöglicht somit keine Richtungsumschaltung des ausgehend von der Konstantpumpe 9
stromabwärts zur Ventileinrichtung 19 liegenden Teilbereiches des angeschlossenen
Hydraulikkreislaufes 8.
[0052] In Figur 9C ist im Vergleich zu den vorhergehenden Ausführungen gemäß den Figuren
9A und 9B der Funktionsmodulblock 21A durch den Funktionsmodulblock 21D ersetzt. Dieser
umfasst ein Stromregelventil, insbesondere ein elektrisches Proportionalstromregelventil.
Mithilfe des Stromregelventils ist es möglich, den Volumenstrom des über den in die
Ventileinrichtung 19 einströmenden Hydraulikfluids aufzugliedern in einen dem Motorausgang
MA zugeführten und einen dem Anschluss PB zur Konstantpumpe 9 in zugeführten Anteil.
Auf diese Weise kann somit die Funktion einer Verstellpumpe mit variablem Fördervolumen
hin zu einem hydraulischen Verbraucher imitiert werden. Bei dem in Figur 9C gezeigten
Ausführungsbeispiel besteht in diesem Zusammenhang sowohl hinsichtlich des über den
Ausgang MA als auch über den Ausgang MB eingespeisten Fördervolumens zwischen dem
maximalem Fördervolumen und einem Nullfördervolumen vollständige stufenlose Variabilität.
Darüber hinaus kann über das Funktionsmodul 21B die Fördereinrichtung im Kreislaufteil
des geschlossenen Hydraulikkreislaufs 8 zwischen den Anschlüssen MA und MB gewählt
werden.
[0053] Im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 9D wird das Funktionsmodul 21D schließlich mit
dem Funktionsmodul 21C kombiniert. Diese vereinfachte Ausführungsform gegenüber der
Figur 9C ermöglicht somit ein variables Fördervolumen, allerdings ohne die vorstehend
beschriebene Möglichkeit zur Richtungsumkehr der Förderrichtung im Kreislaufteil zwischen
den Anschlüssen MA und MB.
[0054] Figur 10 schließlich beschreibt die Ausführung einer Ventileinrichtung 19 beispielsweise
für den Fall einer Verwendung in einer Tandempumpenanordnung, wie beispielsweise in
den vorhergehenden Figuren beschrieben. Jeder der Konstantpumpeneinheiten ist dabei
jeweils eine Ventileinrichtung 19 zugeordnet. Eine der beiden Ventileinrichtungen
kann ein Stopfenelement 48 aufweisen, welches die Verbindung zur Tankleitung T über
das Druckbegrenzungsventil 46, wie in den vorhergehenden Ausführungsformen gezeigt,
unterbricht. Auch dieses Ventil kann modular ausgeführt sein, um eine möglichst einfache
Anpassung des Grundblocks 20 an die jeweilige Ausführung zu ermöglichen.
[0055] Figur 11 schließlich veranschaulicht wesentliche Schritte eines erfindungsgemäßen
Verfahrens. Zunächst erfolgt ein Fördern 49 von Hydraulikfluid mithilfe einer Konstantpumpe
hin zu einer Hochdruckseite eines geschlossenen Hydraulikkreislaufes, insbesondere
eines geschlossenen Hydraulikkreislaufes, wie vorstehend beschrieben. Hinsichtlich
einer bevorzugten Ausgestaltung des geschlossenen Hydraulikreislaufes sowie bevorzugter
Verwendung wird auf die vorstehenden Ausführungen Bezug genommen. Durch das Fördern
49 erfolgt ein Antreiben 50 eines hydraulischen Verbrauchers, insbesondere Hydromotors,
mithilfe des auf der Hochdruckseite geführten Hydraulikfluids in dem geschlossenen
Hydraulikkreislauf. Weiter umfasst ist ein Rückführen 51 des Hydraulikfluids vom hydraulischen
Verbraucher, insbesondere Hydromotor, zur Konstantpumpe auf einer Niederdruckseite
des geschlossenen Hydraulikkreislaufes. Wesentlich für das erfindungsgemäße Verfahren
ist nun, dass während der Schritte 49 bis 51 ein Sammeln 52 von Leckageöl innerhalb
der Konstantpumpe in einem zur Niederdruckseite und auch zur Hochdruckseite des geschlossenen
Hydraulickreislaufes abgedichtete, separaten Sammelraum erfolgt, welches anschließend
im Schritt 53 aus der Konstantpumpe abgeleitet wird. Ferner ist vorgesehen, dass ein
Einspeisen 54 von Hydraulikfluid in den geschlossenen Hydraulikkreislauf zum Ausgleich
des in den Schritten 52 und 53 aus dem geschlossenen Hydraulikkreislauf abgezweigten
Leckageöls erfolgt.
1. Konstantpumpe (9) zur Verwendung zum Fördern eines Hydraulikfluids in einem geschlossenen
Hydraulikkreislauf (8), umfassend
- ein Pumpengehäuse (29),
- wenigstens ein innerhalb des Pumpengehäuses (29) in einem Förderraum (38) angeordnetes
und zu Förderzwecken um eine Rotationsachse (R1, R2) drehbar antreibbares Förderelement
(30), wobei das Förderelement (30) wenigstens eine in Axialrichtung der Rotationsachse
(R1, R2) verlaufende Lagerachse (33) aufweist und wobei das Förderelement (30) mit
der Lagerachse (33) innerhalb eines in Axialrichtung neben dem Förderelement (30)
vorhandenen, ortsfest zum Pumpengehäuse (29) ausgebildeten Achslagers (35) um die
Rotationsachse (R1, R2) drehbar gelagert ist,
- einen Fluidpumpeneingang (11), über den zu förderndes Hydraulikfluid von außerhalb
der Konstantpumpe (9) auf einer Niederdruckseite in den Förderraum (38) förderbar
ist,
- einen Fluidpumpenausgang (10), über den gefördertes Hydraulikfluid aus dem Förderraum
(38) aus der Konstantpumpe (9) auf einer Hochdruckseite abführbar ist, und
- eine Einrichtung zum Abführen eines aus dem Förderraum (38) über das Achslager (35)
austretenden Leckageanteils des Hydraulikfluids,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Konstantpumpe (9) einen an das Achslager (35) angrenzenden Sammelraum (22) für
den aus dem Achslager (35) austretenden Leckageanteil des Hydraulikfluids aufweist,
wobei eine Abdichteinrichtung (40) vorhanden ist, die den Sammelraum (22) gegenüber
der Niederdruckseite und der Hochdruckseite der Konstantpumpe (9) abdichtet, und dass
die Konstantpumpe (9) einen mit dem Sammelraum (22) verbundenen Leckageölauslass (23)
zum Abführen des Leckageöls aus der Konstantpumpe (9) aufweist.
2. Konstantpumpe (9) gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sammelraum (22) wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweist:
- der Sammelraum (22) ist als ein im Betrieb der Konstantpumpe (9) zur Außenumgebung
druckloser Sammelraum (22) ausgebildet;
- er erstreckt sich durch gegenüber dem Pumpengehäuse (29) ortsfeste und/oder gegenüber
der wenigstens einen Lagerachse (33) ortsfeste Bauteile;
- er umfasst einen die Lagerachse (33), insbesondere vollständig, umlaufenden Ringraum;
- er umfasst einen sich in Axialrichtung der Lagerachse (33) an eine Stirnseite der
Lagerachse (33) unmittelbar anschließenden Sammelkopfabschnitt;
- er umfasst eine die Lagerachse (33) in Axialrichtung von der einen zur anderen Stirnseite
vollständig durchlaufende Sammeldurchgangsöffnung;
- er umfasst wenigstens einen Verbindungskanal, der einen eine Lagerachse (33) umlaufenden
Ringraum oder einen Sammelkopfabschnitt oder eine Sammeldurchgangsöffnung mit einem
eine Lagerachse umlaufenden Ringraum oder einem Sammelkopfabschnitt oder einer Sammeldurchgangsöffnung
verbindet,
- er umfasst eine Sammelleitung, in die mehrere Verbindungskanäle münden.
3. Konstantpumpe (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sammelraum (22) teilweise in und/oder an einem der folgenden Bauteile der Konstantpumpe
(9) ausgebildet ist:
- in der Lagerachse (33), insbesondere in einer diese in Axialrichtung durchlaufenden
Weise;
- im Förderelement (30), insbesondere in einer dieses in Axialrichtung durchlaufenden
Weise;
- in einer Lagerbrille, in der wenigstens eine Lagerachse (33) gelagert ist;
- in einem Pumpenflansch, insbesondere als Oberflächenausnehmung auf der einer Anflanschseite
gegenüberliegenden Seite;
- in einem Pumpendeckel, insbesondere als Oberflächenausnehmung auf der einer Außenseite
des Pumpendeckels gegenüberliegenden Seite;
- in einer Kopplungsplatte einer Tandempumpe.
4. Konstantpumpe (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Abdichteinrichtung (40) wenigstens eines der folgenden Merkmale aufweist:
- sie ist einstückig ausgebildet;
- sie umfasst wenigstens einen die Lagerachse (33) radial vollständig umlaufenden
Dichtabschnitt,
- sie umfasst zwei jeweils eine Lagerachse (33) radial vollständig umlaufende Dichtabschnitte
sowie einen Verbindungsabschnitt, der die beiden Dichtabschnitte miteinander verbindet.
5. Konstantpumpe (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch
gekennzeich net,
dass die Konstantpumpe (9) eine Außenzahnradpumpe ist, umfassend
- zwei nebeneinander liegende, miteinander kämmende Zahnräder (31) mit jeweils außen
liegender Verzahnung,
- zwei parallel zueinander verlaufende, in Axialrichtung der Rotationsachsen (R1,
R2) zumindest teilweise auf gleicher Höhe angeordnete Lagerachsen (33), wobei die
eine Lagerachse (33) das eine Zahnrad (31) und die andere Lagerachse (33) das andere
Zahnrad (31) trägt, und dass die Konstantpumpe (9) wenigstens eines der folgenden
Merkmale aufweist:
- eine der Lagerachsen (33) ist als eine aus dem Gehäuse vorspringende Antriebsachse
ausgebildet, umfassend eine Formschlusseinrichtung zum Eingriff einer Antriebsanordnung,
insbesondere eine Passverzahnung;
- nur eine der Lagerachsen (33), insbesondere die von der anderen Lagerachse (33)
angetriebene Lagerachse (33), umfasst eine sich in Axialrichtung durch die Lagerachse
vollständig erstreckende und zu beiden Stirnseiten offene Durchgangsöffnung als Teil
des Sammelraums (22).
6. Konstantpumpe (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch
gekennze ich net,
dass die Konstantpumpe (9) als Tandempumpe mit einer ersten und einer zweiten Konstantpumpeneinheit
(9A, 9B) ausgebildet ist, wobei die Tandempumpe wenigstens eines der folgenden Merkmale
aufweist
- wobei eine Kopplungsplatte vorhanden ist, die unmittelbar zwischen zwei Zahnradpaarungen
der ersten und der zweiten Konstantpumpeneinheit (9A, 9B) angeordnet ist, und wobei
ein Teil des Sammelraums (22) durch die Kopplungsplatte gebildet wird und/oder in
Richtung der Rotationsachse (R1, R2) der Zahnradpaarungen beidseits der Kopplungsplatte
jeweils eine Dichtung als Teil der Abdichteinrichtung (40) vorhanden ist;
- wobei mehrere der Lagerachsen (33) diese vollständig durchlaufende Durchgangsöffnungen
als Teil des Sammelraums (22) aufweisen;
- sie umfasst einem einzigen gemeinsamen Leckageölauslass (23), insbesondere in einem
Pumpendeckel.
7. Konstantpumpe (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass sie eine Ventileinrichtung (19) umfasst, die an den Fluidpumpeneingang (11) und den
Fluidpumpenausgang (10) angeschlossen und/oder dem Fluidpumpeneingang (11) und dem
Fluidpumpenausgang (10) vorgeschaltet ist, wobei die Ventileinrichtung (19) wenigstens
eine der folgenden Ventilfunktionen aufweist:
- Schalten zwischen einer direkten und geschlossenen Umleitung vom Fluidpumpeneingang
(11) zum Fluidpumpenausgang (10) und eine Unterbrechung der geschlossenen Umleitung;
- Umschalten einer Fluidverbindung zwischen dem Fluidpumpenausgang (10) und einem
ersten Ausgang der Ventileinrichtung (19) zu einer Fluidverbindung zwischen dem Fluidpumpenausgang
(10) und einem zweiten Ausgang der Ventileinrichtung (19);
- Druckabsicherung einer Hochdruckseite der Konstantpumpe (9) und Freigeben einer
Ablassleitung bei Überschreiten einer Druckschwelle auf der Hochdruckseite;
- Herstellen einer druckabgesicherten Fluidverbindung von einer Speiseleitung zu einem
Niederdruckbereich der Konstantpumpe (9);
- Aufteilen des in den Funktionsmodulblock eingeleiteten Hydraulikfluidstromes in
zwei Teilströme.
8. Konstantpumpe (9) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ventileinrichtung (19) als modulare Einheit mit
einem Grundventilblock (20), umfassend wenigstens
- eine Anschlussöffnung zur Verbindung mit dem Fluidpumpeneinlass (11),
- eine Anschlussöffnung zur Verbindung mit dem Fluidpumpenauslass (10),
- eine Anschlussöffnung zur Verbindung mit einem Motoreinlass,
- eine Anschlussöffnung zur Verbindung mit einem Motorauslass;
- eine Anschlussöffnung zur Verbindung an eine Speiseleitung;
- und eine Leitungsunterbrechung mit einer Unterbrechungsausgangsöffnung und einer
Unterbrechungseingangsöffnung;
und mit einem Funktionsmodulblock (21), der eine Modulblockeingangsöffnung und eine
über eine Ventileinrichtung (19) und/oder eine Leitungsverbindung mit der Modulblockeingangsöffnung
in fluidleitender Verbindung stehende Modulblockausgangsöffnung aufweist, wobei der
Funktionsmodulblock (21), insbesondere austauschbar, am Grundventilblock (20) derart
befestigt ist, dass die Unterbrechungsausgangsöffnung in Fluidverbindung mit der Modulblockeingangsöffnung
und die Modulblockausgangsöffnung in Fluidverbindung mit der Unterbrechungseingangsöffnung
steht.
9. Konstantpumpe (9) gemäß Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Funktionsmodulblock (21) zur Durchführung wenigstens einer der folgenden Funktionalitäten
ausgebildet ist:
- Umschalten zwischen zwei Einlass- und zwei Auslassöffnungen;
- statischen Durchleiten;
- An-/Ausschalten einer Speisefunktion;
- Aufteilen des in den Funktionsmodulblock (21) eingeleiteten Hydraulikfluidstromes
in zwei Teilströme.
10. Konstantpumpe (9) gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Grundventilblock (20) zum gleichzeitigen Anschluss zweier Funktionsmodulblöcke
(21) ausgebildet ist, insbesondere zur Durchführung wenigstens einer der folgenden
Funktionalitäten an einem angeschlossenen Verbraucher, ganz besonders Hydromotor:
- An/Aus-Funktion und/oder
- variables Antriebsvolumen und/oder
- Richtungsumkehr und/oder.
11. Konstantpumpe (9) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Ventileinrichtung (19), insbesondere der Grundventilblock (20), einen Anschluss
für eine Speisepumpe (27) aufweist, und dass sie eine, insbesondere druckabgesicherte,
Schalteinrichtung zum Ablass von Hydraulikfluid aus dem geschlossenen Kreislauf in
eine bis zu einem Leitungsanschluss führende Ablassleitung aufweist.
12. Geschlossener Hydraulikkreislauf, umfassend
- eine Konstantpumpe (9) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11;
- einen von der Konstantpumpe (9) mit Hydraulikfluid versorgten hydraulischen Verbraucher
(12), insbesondere ein Hydraulikmotor, mit einem Fluidmotoreingang und einem Fluidmotorausgang,
- eine Hydraulikfluid hinleitenden Versorgungsleitung, die den Fluidpumpenausgang
mit dem Fluidmotoreingang verbindet, und
- eine Hydraulikfluid rückleitende Versorgungsleitung, die den Fluidmotorausgang mit
dem Fluidpumpeneingang verbindet. ,
13. Baumaschine (1), insbesondere Straßenfertiger, mit einem geschlossenen Hydraulikkreislauf
(8) gemäß Anspruch 12.
14. Verfahren zum Betrieb einer in einem geschlossenen Hydraulikkreislauf (8) betriebenen
Konstantpumpe (9), insbesondere in einem geschlossenen Hydraulikkreislauf (8) gemäß
Anspruch 12,
umfassend die Schritte:
a) Fördern (49) von Hydraulikfluid mithilfe der Konstantpumpe (9) hin zu einer Hochdruckseite
des geschlossenen Hydraulikkreislaufes (8);
b) Antreiben (50) eines hydraulischen Verbrauchers (12), insbesondere Hydromotors,
mithilfe des auf der Hochdruckseite geführten Hydraulikfluids;
c) Rückführen (51) des Hydraulikfluids vom hydraulischen Verbraucher (12), insbesondere
Hydromotor, zur Konstantpumpe (9) auf einer Niederdruckseite des geschlossenen Hydraulickreislaufes
(8);
d) Sammeln (52) von Leckageöl innerhalb der Konstantpumpe (9) in einem zur Niederdruckseite
und zur Hochdruckseite des geschlossenen Hydraulikkreislaufes separaten Sammelraum
(22);
e) Ableiten (53) des Leckageöls aus der Konstantpumpe (9); und
f) Einspeisen (54) von Hydraulikfluid in den geschlossenen Hydraulikkreislauf (8)
zum Ausgleich des in den Schritten d) und e) aus dem geschlossenen Hydraulikkreislauf
(8) abgezweigten Leckageöls.
15. Verfahren gemäß Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass es wenigstens einen der folgenden Schritte umfasst:
- das Sammeln von Leckageöl erfolgt wenigstens teilweise über eine in einer Lagerachse
angeordnete Durchgangsöffnung,
- zum Sammeln von Leckageöl im Sammelraum (22) erfolgt ein Abdichten des Sammelraums
(22) sowohl gegenüber der Hochdruckseite als auch der Niederdruckseite der Konstantpumpe
(9) mithilfe einer Abdichteinrichtung (40),
- die Konstantpumpe (9) ist als Tandempumpe mit einer ersten Konstantpumpeneinheit
(9A) und einer zweiten Konstantpumpeneinheit (9B) ausgebildet, wobei im Schritt d)
ein Vereinen der Leckageölströme der ersten und der zweiten Konstantpumpeneinheit
(9A, 9B) und im Schritt e) ein gemeinsames Ableiten der vereinten Leckageölströme
aus der Tandempumpe erfolgt.