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Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Antrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Aus der
DE 103 20 946 B4 ist ein gattungsgemäßer hydraulischer Antrieb für eine Seilwinde bekannt, bei dem eine Windentrommel über einen Hydromotor angetrieben wird. Der Zulauf des Hydromotors ist mit einer Pumpe, vorzugsweise einer Verstellpumpe verbunden. Das vom Hydromotor abströmende Druckmittel fließt über den Rücklauf zu einem Tank T hin ab. In dem Fall, in dem eine ziehende Last an der Windentrommel angreift, kann diese bei nicht hinreichender Abbremsung so beschleunigen, dass der von der Pumpe geförderte Druckmittelvolumenstrom nicht ausreicht, um den Hydromotor mit genug Druckmittel zu versorgen, so dass entsprechend der Druck im Zulauf abfällt und es bei ungünstigen Bedingungen sogar zu Kavitationserscheinungen im Zulauf kommen kann.
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Um einen derartigen unerwünschten Druckabfall im Zulauf zu vermeiden, ist bei der aus der
DE 103 20 946 B4 bekannten Lösung ein Bremsventil, auch Senkbremsventil genannt, vorgesehen, das in eine Schließposition vorgespannt ist und in Öffnungsrichtung vom Druck im jeweiligen Zulauf beaufschlagt ist. Bei der bekannten Lösung ist dieses Bremsventil so ausgebildet, dass es in beiden Drehrichtungen des Hydromotors, d. h. bei wechselndem Zu- und Rücklauf wirksam ist. Bei hinreichendem Druck im Zulauf wird das Bremsventil in eine Öffnungsstellung gebracht, so dass der vom Hydromotor abströmende Druckmittelvolumenstrom über das Bremsventil zum Tank hin abströmt. Bei einem unerwünschten Druckabfall wird der zum Tank hin abströmende Druckmittelvolumenstrom angedrosselt oder gesperrt, so dass entsprechend der Hydromotor abgebremst wird und der Druck im Zulauf ansteigt bis das Bremsventil wieder öffnet.
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Bei diesen bekannten Lösungen kann es insbesondere bei langen Zulaufleitungen und einem entsprechend großem Kapazitätsvolumen der Zuleitungen bei Druckänderungen im Zulauf und damit zu Druckschwankungen und entsprechenden Schwankungen des Kapazitätsvolumens der Schlauchleitungen kommen, so dass das Bremsventil aufgrund dieser Druckschwankungen entsprechend öffnet und schließt, so dass die Drehzahl des Hydromotors entsprechend schwankt und somit eine kontrollierte Bewegung der Last erschwert wird. Dieses Schwingungsverhalten des Hydromotors kann auch bei einer Fehlfunktion der Pumpe auftreten.
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In der
DE 10 2008 064 064 A1 der Anmelderin ist ein hydraulischer Antrieb mit einem Senkbremsventil beschrieben, bei dem dieses in Öffnungsrichtung mit einem Steuersignal beaufschlagt ist, das an einem Wegeventil abgegriffen wird, über das die Druckmittelzufuhr zum und vom Hydromotor gesteuert wird. D. h. bei dieser Variante erfolgt die Druckmittelzufuhr zum Hydromotor nicht direkt abhängig vom Zulaufdruck, so dass das Schwingungsverhalten in den vorbeschriebenen Sonderfällen verbessert ist. Es zeigte sich jedoch, dass die vorbeschriebene Problematik auch bei einer derartigen Ansteuerung des Bremsventils auftreten kann.
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Demgegenüber liegt der Erfindung somit die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Antrieb zu schaffen, bei dem Drehzahlschwingungen aufgrund von Druckveränderungen im Zulauf verhindert oder zumindest verringert sind.
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Diese Aufgabe wird durch einen hydraulischen Antrieb mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Erfindungsgemäß hat der hydraulische Antrieb einen Hydromotor, dessen Zulauf mit einer Druckmittelquelle, beispielsweise einer Pumpe verbunden ist, und in dessen Rücklauf ein Bremsventil angeordnet ist, das von einem über eine Steuerleitung abgegriffenen Steuerdruck in Richtung einer Öffnungsstellung beaufschlagt ist und das bei einer Druckabsenkung im Zulauf in Richtung einer Schließstellung verstellbar ist.. Erfindungsgemäß wird die in Öffnungsrichtung des Bremsventils wirksame Steuerdruckdifferenz oder der in Öffnungsrichtung wirksame Steuerdruck über eine Steuerventileinrichtung eingestellt, die in einer Steuerleitung angeordnet ist und über die der Steuerdruck unabhängig vom Zulaufdruck einstellbar ist. D. h. mit einer derartigen einstellbaren Steuerventileinrichtung kann der in Öffnungsrichtung wirksame Steuerdruck in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen des hydraulischen Antriebs während des Betriebs verändert werden, um die eingangs beschriebenen Drehzahlschwankungen des Hydromotors zu vermeiden. In der allgemeinsten Form der Erfindung kann die Steuerdruckerzeugung auch elektrisch durch Ansteuerung eines elektrisch betätigten Bremsventils mittels eines Mikrokontrollers erfolgen.
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Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Steuerventileinrichtung als elektrisch oder hydraulisch verstellbares Druckbegrenzungsventil ausgeführt, dessen Öffnungsdruck in Abhängigkeit von einem Pilotsignal verstellbar ist. Bei einer alternativen Lösung wird anstelle eines derartigen Druckbegrenzungsventils ein Druckreduzierventil verwendet, über das ein Pilotdruck auf den jeweils gewünschten Steuerdruck für das Bremsventil reduzierbar ist.
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Die Ansteuerung der Steuerventileinrichtung kann beispielsweise in Abhängigkeit von einem elektrischen oder hydraulischen Ansteuersignal oder eines Schwenkwinkels der als Verstellpumpe ausgeführten Druckmittelquelle oder in Abhängigkeit eines Stellsignals eines Wegeventils durch Steuerung der Druckmittelverbindung des Zulaufs mit einer Druckmittelquelle und des Rücklaufs mit einem Niederdruckanschluss der Pumpe oder einem Tank erfolgen.
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Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in einer Steuerleitung des Bremsventils ein elektrisch angesteuertes Sicherheitsventil vorgesehen, das bei einer Stromlosschaltung des Antriebs die Steuerleitung druckentlastet.
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Ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht vor, in einer Steuerleitung des Bremsventils ein hydraulisches Sicherheitsventil vorzusehen, das vom Druck im Zulauf in Richtung einer Öffnungsstellung beaufschlagt ist und das über eine Feder in Richtung einer Entlastungsstellung vorgespannt ist, in der die betreffende Steuerleitung mit einem Tank verbunden ist.
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Der hydraulische Antrieb kann mit einem elektrischen Druckschalter versehen sein, der bei Auftreten einer unerwünschten Druckänderung im Zulauf umschaltet, um ein elektrisches Steuersignal für das Bremsventil, dessen Steuerventileinrichtung oder ein Sicherheitsventil zu generieren.
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Der hydraulische Antrieb kann mit einem Drehzahlsensor zur Erfassung der Hydromotordrehzahl und zur Abgabe eines Drehzahlsignals an einen Mikrokontroller ausgeführt sein.
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In einem Rücklauf vom Hydromotor kann eine Düse angeordnet werden, über die Änderungen im Rücklaufvolumenstrom in eine Änderung des Ablaufdrucks umgewandelt werden, der in Schließrichtung auf das Bremsventil wirkt.
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Das Bremsventil kann in Schließrichtung von dem Druck im Rücklauf vom Hydromotor beaufschlagt sein.
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Der hydraulische Antrieb kann mit einem geschlossenen oder einem offenen Kreislauf ausgeführt sein.
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Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Hydromotor als Windenmotor ausgeführt.
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Zur hydraulischen Einspannung des Hydromotors kann im Rücklauf ein Vorspannventil vorgesehen werden.
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Zum Aufbau eines hinreichenden Rücklaufdrucks ist bei einer Variante der Erfindung eine Hilfspumpe vorgesehen.
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Bei einer Variante der Erfindung ist ein Mikrokontroller vorgesehen, über den Steuersignale für ein Wegeventil, das Bremsventil, die Steuerventileinrichtung, ein Sicherheitsventil oder ähnliche Ventileinrichtungen des hydraulischen Antriebs generierbar sind.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 ein Schaltschema eines ersten Ausführungsbeispiels eines hydraulischen Antriebs mit Bremsventil;
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2 ein Ausführungsbeispiel eines hydraulischen Antriebs, bei dem zur Ansteuerung des Bremsventils ein Druckreduzierventil verwendet wird;
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3 eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß 2 mit einem elektrischen Sicherheitsventil;
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4 eine Weiterbildung des Ausführungsbeispiels gemäß 3 mit einem zusätzlichen hydraulischen Sicherheitsventil;
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5 eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß 3 mit einem Druckschalter;
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6 eine Weiterbildung des Ausführungsbeispiels gemäß 5 mit Druckschalter und einem hydraulischen Sicherheitsventil sowie einem Sensor zur Drehzahlüberwachung und
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7 einen hydraulischen Antrieb mit rein elektrisch angesteuertem Bremsventil.
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Der in 1 gezeigte hydraulische Antrieb 1 hat eine Verstellpumpe 2, über die ein Hydromotor 4 mit verstellbarem Schluckvolumen angetrieben wird. Dieser kann seinerseits beispielsweise eine Winde oder dergleichen antreiben. Die Verstellpumpe 2 ist beispielsweise als Axialkolbenpumpe ausgeführt, wobei ein Schwenkwinkel veränderbar ist, um das Fördervolumen einzustellen. Der Schwenkwinkel kann über einen Schwenkwinkelsensor 6 erfasst werden. Die Verstellpumpe 2 ist mit einer herkömmlichen Pumpenregelung ausgeführt, die es beispielsweise ermöglicht, den Pumpendruck um eine vorbestimmte Druckdifferenz über dem individuellen Lastdruck im System zu halten. Derartige Druck- und Förderstromregelsysteme sind bekannt, so dass weitere Erläuterungen entbehrlich sind.
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Der Antrieb 1 gemäß 1 ist als offener Kreislauf ausgeführt. Demgemäß wird das Druckmittel von der Verstellpumpe 2 über einen Zulauf 8 zu einem Zulaufanschluss des Hydromotors 4 gefördert und strömt von diesem über einen Rücklauf 10 zu einem Tank T hin ab, aus dem die Verstellpumpe 2 Druckmittel ansaugt. Bei relativ langen Zulaufleitungen können diese ein erhebliches Kapazitätsvolumen für das Druckmittel darstellen; dieses Kapazitätsvolumen ist in der Darstellung gemäß 1 mit dem Bezugszeichen 12 versehen.
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Die Verstellpumpe 2 ist mit einer Bremsventileinrichtung 14 ausgeführt, die in 1 gestrichelt angedeutet ist. Diese Bremsventilanordnung 14 hat ein Bremsventil 16, das über eine Feder 18 und eine erste Bremsventilsteuerleitung 20 in eine Schließposition vorgespannt ist. In einer Öffnungsrichtung wirkt der Druck in einer Steuerleitung 22, über die ein in Öffnungsrichtung wirksamer Steuerdruck eingesteuert wird. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Bremsventil 16 als stetig verstellbares Wegeventil mit drei Anschlüssen P, Q, C ausgeführt, wobei in der federvorgespannten Sperrposition eine an einen Anschluss P angeschlossene Zulaufleitung 24 abgesperrt ist, die stromaufwärts eines Rückschlagventils 26 vom Zulauf 8 abzweigt. Ein weiterer Anschluss Q ist über eine Zulaufleitung 28 mit dem Zulauf 8 verbunden. Nicht dargestellt in 1 sind Positionen des Bremsventils 16, in denen dieses eine Druckmittelverbindung vom Anschluss Q zum Anschluss C aufsteuert. In diesem Fall würde dann der Druck in der jetzt mit Ablaufleitung 10 bezeichneten Leitung in Öffnungsrichtung wirken – diese Konfiguration wäre dann bei einer Drehrichtungsumkehr des Hydromotors 4 wirksam. Bei einer Windentrommel ist jedoch üblicherweise die in 1 dargestellt Konfiguration ausreichend, da die Last L stets in einer Richtung wirkt und dementsprechend die Kavitations- und Schwingungsproblematik nur in einer Drehrichtung des Hydromotors 4 beim Absenken auftritt
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Ein Ausgangsanschluss C des Bremsventils 16 ist mit einer sich verzweigenden Ausgangsleitung 30 verbunden, die über zwei Zweigleitungen 30a, 30b und jeweils darin angeordneten, als Rückschlagventile ausgebildeten Einspeiseventilen 32, 34 mit dem Rücklauf 10 bzw. dem Zulauf 8 verbindbar sind. Diese Einspeiseventile 32, 34 öffnen hin zum Rücklauf 10 bzw. zum Zulauf 8.
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Der größere der Drücke im Zulauf 8 und im Rücklauf 10 wird über ein Wechselventil 36 abgegriffen und an einen Steueranschluss G der Bremsventilanordnung 14 geführt. Der Bereich zwischen den beiden Einspeiseventilen 32, 34 ist über eine Spülleitung 38 mit einem Spülanschluss S verbunden.
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Die mit dem Zulauf 8 und dem Rücklauf 10 verbundenen zulaufseitigen Anschlüsse A, A' und rücklaufseitigen Anschlüssen B, B' der Bremsventilanordnung 14 sind in der Darstellung gemäß 1 ebenfalls eingezeichnet, die zulauf- und ablaufseitigen Druckmittelströmungspfade sind der Einfachheit halber jedoch durchgängig mit Zulauf 8 bzw. Rücklauf 10 bezeichnet.
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Wie bereits erwähnt, mündet der Rücklauf 10 in dem Tank T, wobei stromaufwärts des Tanks eine Düse 40 vorgesehen ist. Durch diese werden Volumenstromschwankungen im Rücklauf 10 in entsprechende Änderungen des Ablaufdrucks umgewandelt. Dieser Ablaufdruck wirkt, wie vorstehend ausgeführt, über die Bremssteuerleitung 20 in Schließrichtung auf das Bremsventil 16. Die Steuerleitung 22 erstreckt sich durch einen Deckel 42 der Bremsventilanordnung 14 hindurch zu einem Anschluss V, an den eine Vorsteuerleitung 44 angeschlossen ist, die zum Eingang eines elektrisch verstellbaren Druckbegrenzungsventils 46 geführt ist. Dieses Druckbegrenzungsventil 46 ist durch den Druck in der Vorsteuerleitung 44 in Öffnungsrichtung und durch die Kraft einer Feder und eines Elektromagneten 48 (alternativ auch über einen Steuerdruck) in Schließrichtung vorgespannt. Sobald der Druck in der Vorsteuerleitung 44 die Kraft der Feder und des Elektromagneten 48 überschreitet, öffnet das Druckbegrenzungsventil 46 eine Verbindung zum Tank T, so dass der Druck in der Vorsteuerleitung 44 auf den am Druckbegrenzungsventil 46 eingestellten Druck begrenzt ist.
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Die Ansteuerung des Elektromagneten 48 erfolgt über eine Signalleitung 50, die beispielsweise an einen später noch erläuterten Mikrokontroller 70 angeschlossen ist. Anstelle dieses elektrisch verstellbaren Druckbegrenzungsventils 46 kann selbstverständlich auch ein hydraulisch verstellbares Druckbegrenzungsventil verwendet werden, bei dem dieses durch einen in Schließrichtung wirksamen Steuerdruck beaufschlagt ist, der beispielsweise über ein Druckreduzierventil oder dergleichen einstellbar ist.
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Der Druck in der Steuerleitung 22 und der Vorsteuerleitung 44 wird über eine Hilfspumpe 52 aufgebaut, deren Druckanschluss an einen Anschluss M des Deckels 42 angeschlossen ist, der seinerseits in eine Ladeleitung 54 einmündet, die innerhalb des Deckels 42 mit der Steuerleitung 22 verbunden ist. In dem Bereich zwischen dem Anschluss M und der Einmündung ist eine Dämpfungsventilanordnung vorgesehen, die als in beiden Richtungen wirksames Drosselrückschlagventil 56 dausgebildet ist. Von der Steuerleitung 22 zweigt in dem Deckel 42 des Weiteren noch ein Spülkanal 58 mit einem Filter und einer Drossel 59 ab. Der Spülkanal 58 verzweigt sich außerhalb des Deckels 42 und ist einerseits mit der Speise- oder Spülleitung 38 und andererseits mit einem Leckageanschluss L verbunden.
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Wie 1 entnehmbar ist, kann durch geeignete Wahl des Steuerdruck in der Steuerleitung 22 und dementsprechend durch geeignete Einstellung des Druckbegrenzungsventils 46 der in Öffnungsrichtung, d. h. im Sinne einer Öffnung der Druckmittelverbindung zwischen den Anschlüssen P und C wirksame Steuerdruck eingestellt werden, um ein unerwünschtes Öffnen des Bremsventils 16 zu vermeiden. D. h. die Ansteuerung des Bremsventils 16 erfolgt nicht notwendigerweise über den zulaufseitigen Druck sondern kann in Abhängigkeit von anderen Betriebsparametern gesteuert werden. Dabei ist es beispielsweise möglich, die Einstellung des Druckbegrenzungsventils 46 in Abhängigkeit vom Schwenkwinkel der Verstellpumpe 2, von der Drehzahl des Hydromotors 4, von der Einstellung eines hier nicht dargestellten Wegeventils zur Steuerung der Druckmittelströmung innerhalb des hydraulischen Antriebs oder von sonstigen Parametern zu wählen. Das Ansprechverhalten des Bremsventils 16 kann somit an die jeweiligen Bedingungen angepasst werden, so dass die eingangs genannten Schwingungen und Kavitationserscheinungen vermieden oder zumindest auf ein Minimum reduziert werden können.
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2 zeigt eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß 1. Der in 2 gezeigte hydraulische Antrieb 1 hat im Grunde genommen den gleichen Aufbau wie der anhand 1 erläuterte Antrieb und dient ebenfalls zum Antrieb einer Windentrommel 60. Die Antriebsachse der Windentrommel 60 ist über eine Kupplung 62 mit einer Ausgangswelle 64 der Hydromaschine 4 verbunden, wobei die Windentrommel 60 über eine Haltebremse 67 festgelegt werden kann. Die Druckmittelversorgung des Hydromotors 4 erfolgt wiederum über die Verstellpumpe 2, über die Druckmittel in den Zulauf 8 gefördert wird, der mit dem Zulaufanschluss des Hydromotors 4 verbunden ist. Dessen Rücklaufanschluss ist über den Rücklauf 10 mit dem Tank T verbunden, wobei in diesem Fall der Druck im Rücklauf 10 über ein Vorspannventil 66 gegenüber dem Tankdruck erhöht ist.
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Die Drehrichtung des Hydromotors 4 ist beim Ausführungsbeispiel gemäß 2 über ein elektrisch betätigtes Wegeventil 68 eingestellt, das beispielsweise über einen Mikrokontroller 70 aufgrund eines Stellsignals des Benutzers verstellt wird. Das stetig verstellbare Wegeventil 68 hat einen Druckanschluss P, einen Tankanschluss T sowie zwei Arbeitsanschlüsse A, B. Der Arbeitsanschluss A ist an den Rücklauf 10 und der Arbeitsanschluss B an den Zulauf 8 angeschlossen und steht somit mit den entsprechenden Anschlüssen A, B der Bremsventilanordnung 14 in Druckmittelverbindung. Der Anschluss P des Wegeventils 68 ist über eine Pumpenleitung 72 mit dem Druckanschluss der Verstellpumpe 2 und der Tankanschluss T des Wegeventils 68 über eine Tankleitung 74 mit dem Tank T verbunden. Dementsprechend ist das vorher erläuterte Vorspannventil 66 in der Tankleitung 74 vorgesehen.
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Die zwischen den beiden Einspeiseventilen 32, 34 einmündende Spülleitung 38 der Bremsventilanordnung 14 ist – wie oben erläutert – zum Spülanschluss S geführt und dort an eine Speisedruckleitung 76 angeschlossen, die ihrerseits mit einem Druckanschluss einer Speisepumpe 78 verbunden ist, die beispielsweise mit der gleichen Pumpenwelle wie die Verstellpumpe 2 angetrieben wird. Zur Vermeidung einer Rückströmung zur Speisepumpe 78 ist in der Speisedruckleitung 76 ein Rückschlagventil 80 angeordnet. Der Aufbau des Bremsventils 16 mit den entsprechenden Zuleitungen ist der gleiche wie beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel, so dass auf die entsprechenden Ausführungen verwiesen werden kann. Auch dieses Bremsventil 16 ist lediglich dem Rücklauf 10 zugeordnet. Bei einer Umkehrung der Drehrichtung des Hydromotors 4 und entsprechender Absicherung über ein Bremsventil, kann dies auch mit einer entsprechenden Funktion ausgeführt werden, so dass dann der Druck im dann wirksamen Rücklauf (in 2 Zulauf 8) angedrosselt wird. Bei der vorliegenden, lediglich einen Zweig absichernden Konstruktion des Bremsventils 16 ist dieses über die Steuerleitung 22 in Öffnungsrichtung mit einem Druck beaufschlagt, der nicht über ein Druckbegrenzungsventil wie beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel sondern über ein Druckreduzierventil 80 eingestellt wird. In Schließrichtung wirkt bei der Variante gemäß 2 lediglich die Feder 18. Die Bremssteuerleitung 20 ist bei der Variante gemäß 2 nicht vorgesehen. Prinzipiell kann natürlich auch beim Ausführungsbeispiel gemäß 1 die Bremssteuerleitung 20 entfallen.
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Das Druckreduzierventil 80 ist im vorliegenden Fall elektrisch verstellbar ausgeführt, wobei das Steilsignal über den Mikrokontroller 70 in Abhängigkeit von den vorgenannten Parametern, beispielsweise der Drehzahl des Hydromotors 4, dem Schwenkwinkel der Verstellpumpe 2, dem Stellsignal des Wegeventils 68, der Drehzahl der Verstellpumpe 2, etc. angesteuert werden. In dem Fall, in dem die Verstellpumpe 2 drehzahlvariabel ist, sollte das Drehzahlsignal mit dem Schwenkwinkel korreliert werden, um dann entsprechend den Fördervolumenstrom der Verstellpumpe 2 zu erhalten und in Abhängigkeit von diesem Fördervolumenstrom das Druckreduzierventil 80 einzustellen. Der Eingangsdruck des Druckreduzierventils 80 ist ein Pilotdruck, der in einer an den Eingang des Druckreduzierventils 80 angeschlossenen Pilotdruckleitung 82 anliegt. Diese kann beispielsweise an eine Hilfspumpe oder dergleichen angeschlossen sein, um den Eingangsdruck (Pilotdruck) des Druckreduzierventils 80 einzustellen. Dieses hat des Weiteren einen mit dem Tank T verbundenen Tankanschluss und einen Arbeitsanschluss A, der über die Vorsteuerleitung 44 mit der Steuerleitung 22 verbunden ist.
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Die Drehzahl des Hydromotors 4 wird über einen Drehzahlaufnehmer 84 erfasst. Die Bremsventilanordnung 14 gemäß 2 hat des Weiteren zur Absicherung des jeweiligen Zulauf- und Ablaufzweiges zwei Sekundärdruckbegrenzungsventile 85, 86, die den Druck im Zulauf 8 bzw. im Rücklauf 10 auf einen Maximalwert begrenzen und in ihrer Schließstellung die Druckmittelverbindung zum jeweiligen Niederdruckzweig leckagefrei absperren und bei Überschreiten dieses Grenzdrucks eine Druckmittelverbindung des jeweiligen Zweiges zum Niederdruckzweig hin aufsteuern. Der Aufbau derartiger Sekundärdruckbegrenzungsventile 85, 86 mit leckagefreier Absperrposition ist bekannt, so dass weitere Erläuterungen entbehrlich sind. In der Funktion entspricht das Ausführungsbeispiel gemäß 2 demjenigen aus 1, d. h. durch die Ansteuerung des Bremsventils 16 mehr oder weniger unabhängig vom Zulaufdruck können die eingangs problematisierten Schwingungen und nicht erwünschten Betriebszustände aufgrund eines fehlerhaften Ansprechens des Bremsventils 16 vermieden werden.
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3 zeigt eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß 2, wobei der einzige wesentliche Unterschied darin besteht, dass beim Ausführungsbeispiel gemäß 3 in der Vorsteuerleitung 44 ein elektrisch betätigbares Sicherheitsventil 88 vorgesehen ist, das in eine Position federvorgespannt ist, in der die Steuerleitung 22 zum Tank T hin entlastet ist. Bei Bestromung eines Elektromagneten über den Mikrokontroller 70 wird das Sicherheitsventil 88 in die dargestellte Durchgangsposition gebracht, in der der in Öffnungsrichtung auf das Bremsventil 16 wirkende Steuerdruck über das Druckreduzierventil 80 eingestellt wird. Bei einem Stromausfall schaltet das Sicherheitsventil 88 selbsttätig in die Grundposition um, in der die Steuerleitung 22 mit dem Tank T verbunden ist und somit das Bremsventil 16 in seiner Sperrstellung gehalten wird.
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4 zeigt eine Weiterbildung des Ausführungsbeispiels gemäß 3, wobei stromabwärts des elektrisch verstellbaren Sicherheitsventils 88 ein hydraulisch verstellbares Sicherheitsventil 90 vorgesehen ist, das im Prinzip die gleiche Schaltfunktion wie das zuvor beschriebene Ausführungsbeispiel hat. D. h. in einer federvorgespannten Grundposition wird eine Verbindung der Steuerleitung 22 zum Tank T hin aufgesteuert. In Öffnungsrichtung ist das hydraulisch verstellbare Sicherheitsventil 90 durch den Druck im Zulauf 8 beaufschlagt, der über eine Sicherheitsleitung 92 vom Zulauf 8 abgegriffen wird. Über dieses hydraulisch verstellbare Sicherheitsventil 90 wird somit das Bremsventil 16 bei einem Absinken des Drucks im Zulauf 8 unterhalb eines Grenzwertes in der Schließstellung gehalten.
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Beide Sicherheitsventile 88, 90 sind als 3/2-Wege-Schaltventile ausgeführt.
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5 zeigt eine Variante des Ausführungsbeispiels gemäß 3, wobei zusätzlich ein Druckschalter 94 vorgesehen ist, der über den Druck im Zulauf 8 betätigt wird und dann ein entsprechendes Signal an den Mikrokontroller 70 abgibt, so dass dieser in Abhängigkeit von diesem Druck das Druckreduzierventil in einer für den jeweiligen Betriebszustand geeigneten Weise ansteuert.
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6 zeigt ein Ausführungsbeispiel, das die beiden Sicherheitsventile 88, 90 gemäß dem Ausführungsbeispiel in 4 und den Druckschalter 94 aus dem Ausführungsbeispiel gemäß 5 kombiniert, so dass die Funktionalität der Bremsventilanordnung 14 weitestgehend optimiert ist.
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7 zeigt schließlich eine voll elektronische Variante, bei der das Bremsventil 16 nicht – wie bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen – hydraulisch sondern elektrisch verstellbar ausgeführt ist. Diese elektrische Verstellung des Bremsventils 16 erfolgt über den Mikrokontroller 70 in Abhängigkeit von Betriebsparametern des hydraulischen Antriebs 1, beispielsweise dem Schwenkwinkel der Verstellpumpe 2, dem eingestellten Fördervolumenstrom, dem eingestellten Schluckvolumen des Hydromotors 4, der verstellbar oder – wie bei den Ausführungsbeispielen gemäß den 2 bis 7 – als Konstantmotor ausgeführt sein kann. Die Drehzahl des Hydromotors 4 wird auch bei diesem Ausführungsbeispiel über einen Drehzahlaufnehmer 84 und der Druck im Zulauf 8 über einen entsprechenden Druckaufnehmer 96 erfasst und über den Mikrokontroller 70 in ein Ansteuersignal für das Bremsventil 16 umgewandelt.
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Selbstverständlich können derartige Aufnehmer 84, 96 auch bei allen anderen zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen verwendet werden, um das Bremsventil 16 oder das Druckreduzierventil 80 oder das Druckbegrenzungsventil 46 in geeigneter Weise anzusteuern.
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Die Anmelderin behält sich vor, auf das Ausführungsbeispiel gemäß 7 mit einer rein elektrischen Betätigung des Bremsventils 16 einen eigenen unabhängigen Anspruch zu richten.
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Offenbart ist ein hydraulischer Antrieb mit einem Hydromotor, dem ein Bremsventil zugeordnet ist, das in Öffnungsrichtung von einem Steuerdruck beaufschlagt ist. Dieser Steuerdruck ist im Wesentlichen unabhängig vom Druck im Zu- oder im Ablauf des Antriebs verstellbar.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 10320946 B4 [0002, 0003]
- DE 102008064064 A1 [0005]
