DE102009022468A1 - Hydrostatic drive system of a mobile work machine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Antriebssystem einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere eines Flurförderzeugs, mit einer Pumpe (1), die zur Versorgung mindestens eines Verbrauchers einer Arbeitshydraulik (2) und einer hydraulischen Lenkung (3) vorgesehen ist, sowie mit einer hydraulischen, mittels eines Bremsdruckes steuerbaren Bremseinrichtung (20), wobei in einer Förderleitung (4) der Pumpe (1) ein Prioritätsventil (5) zur bevorzugten Versorgung der Lenkung (3) angeordnet ist. Um bei einem derartigen Antriebssystem mit geringem Bauaufwand und geringen Energieverlusten den Bremsdruck zur Beaufschlagung der hydraulischen Bremseinrichtung zu erzeugen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass zur Erzeugung des Bremsdruckes eine mit der Förderleitung (4) der Pumpe (1) stromauf des Prioritätsventils (5) der Lenkung (3) in Verbindung stehende Steuerdruckleitung (25) vorgesehen ist. Die Steuerdruckleitung (25) ist zu einem Bremsventil (21) der Bremseinrichtung (20) geführt, wobei in der Steuerdruckleitung (25) ein Druckminderventil (26) angeordnet ist.The invention relates to a hydrostatic drive system of a mobile work machine, in particular of a truck, with a pump (1) which is provided to supply at least one consumer of a working hydraulics (2) and a hydraulic steering (3), and with a hydraulic, by means of a brake pressure controllable braking device (20), wherein in a delivery line (4) of the pump (1) a priority valve (5) for the preferred supply of the steering (3) is arranged. In order to produce in such a drive system with low construction costs and low energy losses, the brake pressure for acting on the hydraulic braking device, the invention proposes that for generating the brake pressure with the delivery line (4) of the pump (1) upstream of the priority valve (5) of the steering (3) associated control pressure line (25) is provided. The control pressure line (25) is guided to a brake valve (21) of the brake device (20), wherein in the control pressure line (25) a pressure reducing valve (26) is arranged.
Description
Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Antriebssystem einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere eines Flurförderzeugs, mit einer Pumpe, die zur Versorgung mindestens eines Verbrauchers einer Arbeitshydraulik und einer hydraulischen Lenkung vorgesehen ist, sowie mit einer hydraulischen mittels eines Bremsdruckes steuerbaren Bremseinrichtung, wobei in einer Förderleitung der Pumpe ein Prioritätsventil zur bevorzugten Versorgung der Lenkung angeordnet ist.The The invention relates to a hydrostatic drive system of a mobile Working machine, in particular an industrial truck, with a pump that is used to supply at least one consumer of a working hydraulics and a hydraulic steering is provided, as well as with a Hydraulic means of a brake pressure controllable braking device, wherein in a delivery line of the pump, a priority valve is arranged for the preferred supply of the steering.
Bei mobilen Arbeitsmaschinen, beispielsweise Flurförderzeugen, ist sicherzustellen, dass zu jedem Zeitpunkt während des Betriebs der Arbeitsmaschine ein minimaler Bremsdruck aufrechterhalten wird, um die Funktionsfähigkeit der Bremseinrichtung während des Betriebs der Arbeitsmaschine sicherzustellen.at mobile machines, such as industrial trucks, is to ensure that at all times during the Operating the work machine a minimum brake pressure is maintained to the functionality of the braking device during to ensure the operation of the work machine.
Aus
der
Aus
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäße Antriebssystem zur Verfügung zu stellen, bei dem mit geringem Bauaufwand und geringen Energieverlusten der Bremsdruck zur Beaufschlagung der hydraulischen Bremseinrichtung erzeugbar ist.Of the present invention is based on the object, a generic To provide drive system, in which low Construction costs and low energy losses of the brake pressure for admission the hydraulic braking device can be generated.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zur Erzeugung des Bremsdruckes eine mit der Förderleitung der Pumpe stromauf des Prioritätsventils der Lenkung in Verbindung stehende Steuerdruckleitung vorgesehen ist. Der erfindungsgemäße Gedanke besteht somit darin, den Bremsdruck stromauf des Prioritätsventils der Lenkung direkt aus der Förderleitung der Pumpe abzugreifen und somit aus dem stromauf des Prioritätsventils anstehenden Systemdruck der Pumpe zu erzeugen, so dass die Vorspannung des Prioritätsventils und der ohnehin auftretende Druckabfall an dem Prioritätsventil zur Erzeugung des Bremsdruckes ausgenutzt werden kann. Hierdurch ist eine Erzeugung des Bremsdruckes ohne zusätzliche Energieverluste mit lediglich einer Pumpe erzielbar, wodurch das erfindungsgemäße Antriebssystem weiterhin einen geringen Bauaufwand aufweist.These The object is achieved according to the invention that for generating the brake pressure with the delivery line the pump upstream of the priority valve of the steering in Compound control pressure line is provided. The inventive The idea is therefore the brake pressure upstream of the priority valve the steering directly from the delivery line of the pump tap and thus pending from the upstream of the priority valve System pressure of the pump to produce, so that the bias of the priority valve and the already occurring pressure drop across the priority valve can be exploited to generate the brake pressure. hereby is a generation of brake pressure without additional energy losses achievable with only one pump, whereby the inventive Drive system continues to have a low construction cost.
Das Prioritätsventil ist zweckmäßigerweise mittels einer Feder in Richtung einer die Förderleitung der Pumpe mit der Lenkung verbindenden Stellung beaufschlagt. Der stromauf des Prioritätsventils anstehende Systemdruck wird von der Federvorspannung der Feder des Prioritätsventils mitbestimmt, wodurch aus dem Systemdruck auf einfache Weise der erforderliche Bremsdruck zur sicheren Betätigung der Bremseinrichtung bereit gestellt werden kann.The Priority valve is conveniently by means a spring in the direction of a delivery line of the pump subjected to the steering connecting position. The upstream of the priority valve is applied by the Preloaded spring bias of the spring of the priority valve, resulting in the system pressure in a simple way the required Brake pressure for safe operation of the braking device can be provided.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Steuerdruckleitung zu einem Bremsventil der Bremseinrichtung geführt, wobei in der Steuerdruckleitung ein Druckminderventil angeordnet ist. Mit einem derartigen Druckminderventil in der Steuerdruckleitung kann bei sich veränderndem Förderdruck der Pumpe und somit bei sich veränderndem Systemdruck stromauf des Prioritätsventils auf einfache Weise ein konstantes Bremsdruckniveau an dem Bremsventil erzielt werden.According to one advantageous embodiment of the invention is the control pressure line led to a brake valve of the braking device, wherein in the control pressure line, a pressure reducing valve is arranged. With such a pressure reducing valve in the control pressure line can with changing delivery pressure of the pump and thus with changing system pressure upstream of the system Priority valve in a simple manner, a constant brake pressure level be achieved at the brake valve.
Das erfindungsgemäße Antriebssystem kann als sogenanntes Open-Center-System ausgebildet sein, bei dem die Pumpe als Konstantpumpe ausgebildet ist und eine Steuerventileinrichtung zur Steuerung der Arbeitshydraulik eine Umlaufdruckwaage aufweist, die von dem höchsten Lastdruck der Verbraucher der Arbeitshydraulik und einer Feder in Richtung einer Sperrstellung und dem Förderdruck der Pumpe in Richtung einer Durchflussstellung beaufschlagt ist. Bei einem derartigen Antriebssystem wird der Systemdruck stromauf des Prioritätsventils, insbesondere bei nicht betätigten Verbrauchern, ebenfalls von der Federvorspannung der Feder der Umlaufdruckwaage bestimmt, wodurch mit der an die Förderleitung der Pumpe stromauf des Prioritätsventils angeschlossenen Steuerdruckleitung und dem in dieser angeordneten Druckminderventil auf einfache Weise der erforderliche Bremsdruck der Bremseinrichtung ohne zusätzliche Energieverluste aus dem Systemdruck stromauf des Prioritätsventils erzeugt werden kann.The drive system according to the invention can be designed as a so-called open-center system in which the pump is designed as a constant pump and a control valve device for controlling the working hydraulics has a circulation pressure compensator, the highest load pressure of the load of the working hydraulics and a spring in the direction of a blocking position and the delivery pressure of the pump is applied in the direction of a flow position. In such a drive system, the system pressure upstream of the priority valve, especially for non-actuated consumers, also determined by the spring preload of the spring of the circulation pressure compensator, which can be generated without additional energy losses from the system pressure upstream of the priority valve with the connected to the delivery line of the pump upstream of the priority valve control pressure line and arranged in this pressure reducing valve in a simple way the required brake pressure.
Um den zur sicheren Betätigung der Bremseinrichtung erforderlichen minimalen Bremsdruck in allen Betriebszuständen aus dem von der Pumpe gelieferten Systemdruck stromauf des Prioritätsventils der Lenkung zu erzeugen und abgreifen zu können, sind gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Federvorspannung des Prioritätsventils der Lenkung und/oder die Federvorspannung der Umlaufdruckwaage derart eingestellt, dass in jedem Betriebspunkt ein minimaler Bremsdruck in der Steuerdruckleitung erzeugbar ist. Hierdurch wird auf einfache Weise erzielt und sichergestellt, dass sich in jedem Betriebspunkt aus dem Systemdruck stromauf des Prioritätsventils der minimal erforderliche Bremsdruck für die sichere Betätigung der Bremseinrichtung zwischen der Pumpe und dem Prioritätsventil der Lenkung einstellt.Around required for safe operation of the braking device minimal brake pressure in all operating conditions from the supplied by the pump system pressure upstream of the priority valve of the To generate steering and tapping, are according to a advantageous development of the invention, the spring preload of Priority valve of the steering and / or spring preload the circulation pressure balance adjusted so that at each operating point a minimum brake pressure in the control pressure line can be generated. This is achieved in a simple manner and ensures that at each operating point from the system pressure upstream of the priority valve the minimum required brake pressure for safe operation the braking device between the pump and the priority valve of the Steering stops.
Das erfindungsgemäße Antriebssystem kann ebenfalls als sogenanntes Closed-Center-System ausgebildet sein, bei dem die Pumpe als Load-Sensing-geregelte Verstellpumpe ausgebildet ist, die von dem höchsten Lastdruck der Arbeitshydraulik und/oder der Lenkung gesteuert ist. Eine derartige Verstellpumpe liefert bei nicht angesteuerten Verbrauchern der Arbeitshydraulik und/oder nicht betätigter Lenkung einen Standby-Druck als Regelgröße der Verstellpumpe, der als Systemdruck in der Förderleitung stromauf des Prioritätsventils der Lenkung ansteht und aus dem mittels der an die Förderleitung der Pumpe stromauf des Prioritätsventils angeschlossenen Steuerdruckleitung auf einfache Weise der minimal erforderliche Bremsdruck zur sicheren Betätigung der Bremseinrichtung ohne zusätzliche Energieverluste erzeugt werden kann.The Drive system according to the invention can also be designed as a so-called closed-center system in which the Pump is designed as a load-sensing-controlled variable displacement pump, that of the highest load pressure of the working hydraulics and / or the steering is controlled. Such a variable displacement delivers in non-activated consumers of the working hydraulics and / or not operated steering a standby pressure as a controlled variable the variable displacement pump, the system pressure in the delivery line is present upstream of the priority valve of the steering and from the upstream by means of the delivery line to the pump the priority valve connected control pressure line in a simple way, the minimum required brake pressure for safe operation the braking device generated without additional energy losses can be.
Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung kann die an eine Fördervolumenstelleinrichtung der Pumpe geführte Lastdruckmeldeleitung mit der Steuerdruckleitung in Verbindung stehen. Die Verstellpumpe ist somit ebenfalls von dem in der Steuerdruckleitung anstehenden Bremsdruck gesteuert, so dass auf einfache Weise erzielt wird, dass in allen Betriebszuständen der minimale Bremsdruck aus dem von der Verstellpumpe gelieferten Systemdruck stromauf des Prioritätsventils der Lenkung erzeugt werden kann. Bei einem Flurförderzeug kann somit auf einfache Weise vermieden werden, dass in bestimmten Betriebspunkten, beispielsweise einem Anheben eines Hubantriebs ohne Last der Systemdruck der Pumpe unter den minimalen Bremsdruck einbricht.According to one expedient development of the invention can the guided to a delivery volume adjusting device of the pump Load pressure signaling line with the control pressure line in communication. The variable displacement pump is thus also of the in the control pressure line Controlled upcoming brake pressure, so that achieved in a simple manner is that in all operating conditions the minimum brake pressure off the system pressure supplied by the variable displacement upstream of the priority valve the steering can be generated. For a truck can thus be easily avoided that in certain ways Operating points, such as lifting a lifting drive without load the system pressure of the pump breaks below the minimum brake pressure.
Zweckmäßigerweise geht hierzu eine zu einer Fördervolumenstelleinrichtung der Pumpe führenden Lastdruckmeldekette von der den Bremsdruck führenden Steuerdruckleitung aus, wobei von der Steuerdruckleitung stromab des Druckminderventils eine Zweigleitung zu einem Eingang eines Auswahlventils geführt ist, an dessen weiteren Eingang eine den höchsten Lastdruck der Arbeitshydraulik und/oder der Lenkungseinrichtung führende Zweigleitung angeschlossen ist, wobei das Auswahlventil ausgangsseitig mit der zu der Fördervolumenstelleinrichtung der Pumpe geführten Lastdruckmeldeleitung in Verbindung steht. Somit wird erzielt, dass auch der Bremsdruck in der Lastdruckmeldeleitung ansteht, um in allen Betriebszuständen eine sichere Erzeugung des minimal erforderlichen Bremsdruckes aus dem Systemdruck der Pumpe sicherzustellen.Conveniently, this goes to a delivery volume adjusting device the pump leading load pressure alarm chain from the brake pressure leading control pressure line, wherein from the control pressure line downstream of the pressure reducing valve, a branch line to an input a selector valve is led to the other input one the highest load pressure of the working hydraulics and / or the steering device leading branch line connected is, wherein the selection valve on the output side with the to the delivery volume adjusting device the pump led load pressure signaling line in conjunction stands. Thus, it is achieved that the brake pressure is present in the load pressure signaling line, in order to ensure safe generation in all operating states minimum required brake pressure from the system pressure of the pump sure.
Sofern gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung bei einem derartigen Antriebssystem der Standby-Druck und somit die Regelgröße der Pumpe und/oder die Federvorspannung des Prioritätsventils derart eingestellt sind, dass in jedem Betriebspunkt ein minimal erforderlicher Bremsdruck in der Steuerdruckleitung erzeugbar ist, kann der erforderliche minimale Bremsdruck zur sicheren Betätigung der Bremseinrichtung auf einfache Weise in allen Betriebszuständen aus dem von der Pumpe erzeugten Systemdruck stromauf des Prioritätsventils erzeugt werden.Provided according to an advantageous embodiment the invention in such a drive system, the standby pressure and thus the controlled variable of the pump and / or the Federvorspannung the priority valve set are that at every operating point a minimum required brake pressure can be generated in the control pressure line, the required minimum brake pressure for safe operation of the braking device in a simple way in all operating states from that of the Pump generated system pressure upstream of the priority valve be generated.
Die Pumpe kann von einer verbrennungsmotorischen Antriebsmaschine, beispielsweise einem Verbrennungsmotor, angetrieben werden, bei der die Pumpe ständig in Betrieb ist und einen Förderstrom zur Erzeugung des Bremsdruckes liefert. Alternativ kann die Pumpe von einem elektrischen Antriebsmotor angetrieben werden, wobei die Pumpe lediglich bei einem Bedarf der Lenkung und/oder der Arbeitshydraulik betätigt wird und einen Volumenstrom liefert. Um bei einem derartigen Antriebssystem mit einer von einem Elektromotor angetriebene Pumpe auch bei nicht betätigter Pumpe den erforderlichen Bremsdruck zu erzeugen und aufrechtzuerhalten, ist gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Steuerdruckleitung ein Druckmittelspeicher zugeordnet ist. Über den Druckmittelspeicher kann somit bei abgeschalteter Pumpe der Bremsdruck in der Steuerdruckleitung auf einfache Weise aufrechterhalten werden.The Pump can by an internal combustion engine engine, for example An internal combustion engine, powered by the pump constantly is in operation and a flow for generating the Brake pressure supplies. Alternatively, the pump can be powered by an electric Drive motor are driven, the pump only at a need of the steering and / or the working hydraulics actuated and delivers a volume flow. To such a drive system with a driven by an electric motor pump even when not actuated pump to produce the required brake pressure and maintain, is in accordance with a preferred Further development of the invention provided that the control pressure line a pressure fluid store is assigned. About the accumulator Thus, when the pump is off, the brake pressure in the control pressure line be easily maintained.
Um hierbei einen Abbau des in der Steuerdruckleitung anstehenden Druckes bei abgeschalteter Pumpe zu vermeiden, ist zweckmäßigerweise in der Steuerdruckleitung stromauf der Speichereinrichtung und stromauf des Druckminderventils ein in Richtung zu dem Druckminderventil öffnendes Sperrventil, insbesondere Rückschlagventil, angeordnet.In order to avoid a reduction of the pressure present in the control pressure line when the pump is switched off, it is expedient in the control pressure line upstream of the storage device and upstream of the pressure reducing valve to open a barrier in the direction of the pressure reducing valve valve, in particular check valve arranged.
Die Bremseinrichtung ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung als Federspeicherbremse ausgebildet, die mittels des Bremsdruckes in eine Lösestellung beaufschlagbar ist. Mit einem entsprechenden Bremsventil, beispielsweise einem steuerbaren Druckminderventil, kann hierbei der Bremsdruck gesteuert reduziert werden, so dass die Federspeicherbremse als Betriebsbremse verwendbar ist.The Braking device is according to a preferred embodiment of the invention designed as a spring-loaded brake, by means of Brake pressure can be acted upon in a release position. With a corresponding brake valve, for example a controllable pressure reducing valve, In this case, the brake pressure can be reduced controlled, so that the Spring brake can be used as a service brake.
Bei einem erfindungsgemäßen Antriebssystem kann zur Steuerung der Verbraucher der Arbeitshydraulik jeweils ein elektro-hydraulisch betätigbares Steuerventil, insbesondere ein Wegeventil, vorgesehen sein, wobei eine Steuerdruckversorgungsleitung des Steuerventils mit der Steuerdruckleitung in Verbindung steht. Bei elektro-hydraulisch betätigten und vorgesteuerten Steuerventilen ist zur Erzielung hoher Betätigungskräfte für das Steuerventil eine Steuerdruckversorgung mit einem konstanten Steuerdruckniveau erforderlich, aus dem mittels entsprechender Vorsteuerventile ein Steuerdruck zur Betätigung der Steuerventile erzeugt werden. Da ein derartiges Steuerdruckniveau für die Vorsteuerung der Steuerventile der Arbeitshydraulik in der Regel auf dem Niveau des Bremsdruckes der Bremseinrichtung liegt, kann durch einen Anschluss der Steuerdruckversorgungsleitung für die Vorsteuerventile der Steuerventile an die den Bremsdruck führende Steuerdruckleitung weiterhin auf einfache Weise eine Steuerdruckversorgung für die vorgesteuerten Steuerventile der Arbeitshydraulik ohne zusätzlichen Bauaufwand erzielt werden.at a drive system according to the invention can for Control of the load of the working hydraulics in each case an electro-hydraulic actuatable control valve, in particular a directional control valve, be provided, wherein a control pressure supply line of the control valve communicates with the control pressure line. At electro-hydraulic actuated and pilot operated control valves is to achieve high actuating forces for the control valve a control pressure supply with a constant control pressure level required, from the means of appropriate pilot valves a Control pressure to actuate the control valves are generated. Because such a control pressure level for the pilot control the control valves of the working hydraulics usually at the level the brake pressure of the braking device is located, through a connection the pilot pressure supply line for the pilot valves the control valves to the brake pressure leading control pressure line continue to easily a control pressure supply for the pilot operated control valves of the working hydraulics without additional Construction costs are achieved.
Die Steuerdruckversorgungsleitung steht hierbei zweckmäßigerweise mit der Steuerdruckleitung stromab des Druckminderventils in Verbindung. Der in der Steuerdruckleitung zwischen dem Druckminderventil und dem Bremsventil anstehende Bremsdruck mit einem konstanten Niveau kann hierdurch auf einfache Weise als Steuerdruckversorgung mit einem konstanten Niveau für die vorgesteuerten Steuerventile der Arbeitshydraulik verwendet werden.The Control pressure supply line is expediently with the control pressure line downstream of the pressure reducing valve in conjunction. Of the in the control pressure line between the pressure reducing valve and the Brake valve can be applied brake pressure at a constant level This in a simple way as a control pressure supply with a constant level for the pilot operated control valves the working hydraulics are used.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigenFurther Advantages and details of the invention will be apparent from the in the schematic figures illustrated embodiments explained in more detail. Show here
In
der
Das
Antriebssystem umfasst eine als Konstantpumpe ausgebildete Pumpe
Das
Prioritätsventil
Die
Steuerventileinrichtung
In
der Steuerventileinrichtung
Das
erfindungsgemäße Antriebssystem umfasst weiterhin
eine hydraulisch betätigbare Bremseinrichtung
Das
Bremsventil
Die
Steuerventile
Die
Pumpe
In
der
Die
zur Versorgung der Arbeitshydraulik
Die
Steuerventile
Die
Pumpe
Eine
Lastdruckmeldekette
Hierzu
ist eine von der Steuerdruckleitung
Bei
der
Bei
einem Antriebssystem gemäß der
Bei
unbetätigter Lenkung
Bei
nicht betätigten Steuerventilen
Von
der Feder des Druckminderventils
Die
Federvorspannung der Feder
Bei
einem verbrennungs-motorisch betriebenen Flurförderzeug,
bei dem die Pumpe
Bei
einem elektrisch betriebenen Flurförderzeug, bei dem die
Pumpe
Bei
einem erfindungsgemäßen Antriebssystem gemäß der
Über
die Zweigleitung
Durch
lediglich geringfügige Anhebung des Systemdruckes gegenüber
Antriebssystemen des Standes der Technik kann bei dem erfindungsgemäßen
Antriebsystem durch den Anschluss der Steuerdruckleitung
Mit
dem Druckminderventil
Die
Erfindung kann hierbei bei verbrennungsmotorisch betriebenen Arbeitsmaschinen,
bei denen die Pumpe
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination | ||
R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTSHIP PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH, DE |
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R082 | Change of representative |
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