DE102011106715A1 - Hydro-static drive system for use in rotary drive motor of rotary drive of mobile working machine i.e. excavator, has hydraulic accumulator attached to delivery line of pump, where delivery line is guided to directional valve - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Antriebssystem mit einem von einer Pumpe im offenen Kreislauf betriebenen doppeltwirkenden Verbraucher, insbesondere einem Drehwerksmotor eines Drehwerksantriebs einer mobilen Arbeitsmaschine, wobei zur Steuerung des Verbrauchers ein Wegeventil vorgesehen ist, das mit einer Förderleitung der Pumpe, einer zu einem Behälter geführten Behälterleitung und zwei zu dem Verbraucher geführten Verbraucherleitungen in Verbindung steht, wobei zur Rückgewinnung der Bremsenergie des Verbrauchers während einer Bremsphase des Verbrauchers ein hydraulischer Speicher vorgesehen ist.The invention relates to a hydrostatic drive system with a operated by a pump in the open circuit double-acting consumer, in particular a slewing motor of a slewing drive a mobile machine, wherein for controlling the consumer, a directional control valve is provided with a delivery line of the pump, a guided to a container tank line and two consumer lines led to the consumer, wherein a hydraulic accumulator is provided for recovering the braking energy of the consumer during a braking phase of the consumer.
Derartige Antriebssysteme mit im offenen Kreislauf von einer Pumpe versorgten Verbrauchern werden in mobilen Arbeitsmaschine, beispielsweise Baggern, eingesetzt, bei denen die Pumpe von einer als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmaschine angetrieben wird. Zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und/oder zur Einhaltung von Abgasvorschriften der Arbeitsmaschine ist zunehmend eine Energierückgewinnung erforderlich, mit der Bewegungsenergie beim Abbremsen eines Verbrauchers in einem hydraulischen Speicher zurückgewonnen werden kann, um diese bei einem Beschleunigungsvorgang zum Antrieb des Verbrauchers zu verwenden.Such drive systems with consumers supplied in the open circuit by a pump are used in mobile working machines, for example excavators, in which the pump is driven by a drive machine embodied as an internal combustion engine. In order to reduce fuel consumption and / or compliance with exhaust regulations of the work machine, an energy recovery is increasingly required, with the kinetic energy can be recovered when braking a consumer in a hydraulic accumulator to use this in an acceleration process to drive the consumer.
Insbesondere bei einem Drehwerksmotor eines Drehwerksantriebs einer mobilen Arbeitsmaschine, beispielsweise eines Baggers, mit dem ein Oberwagen, der eine zur Lasthandhabung dienende Arbeitsausrüstung der Arbeitsmaschine trägt, gegenüber einem mit einem Fahrwerk versehenen Unterwagen verschwenkt werden kann, dient der Drehwerksantrieb der in der Regel dazu, den Oberwagen mit der Arbeitsausrüstung um einen Drehwinkel zwischen 90° und 180° zu verschwenken. In etwa über die erste Hälfte des Drehwinkels erfolgt eine Beschleunigung des Oberwagens, in der aufgrund der hohen Massenträgheit des zu beschleunigenden Oberwagens eine hohe Energiemenge benötigt wird. Die zweite Hälfte des Drehwinkels bildet bereits eine Bremsphase, in der der Oberwagen abgebremst wird. in der Bremsphase wird das den Drehwerksmotor steuernde Wegeventil in eine als Sperrstellung ausgebildete Neutralstellung beaufschlagt, in der die Verbraucherleitungen abgesperrt sind. Aufgrund der Massenträgheit des Oberwagens wird der Drehwerksmotor in der Bremsphase weiter angetrieben, wodurch sich die Druckverhältnisse umkehren. In der Ablaufseite des Verbrauchers baut sich hierbei ein Bremsdruck auf, der an einer Druckbegrenzungsventileinrichtung abgesichert wird. Beim Ansprechen und Öffnen der Druckbegrenzungseinrichtung wird in der Bremsphase des Verbrauchers die Bremsenergie in Wärme umgewandelt, so dass eine hohe Energiemenge in der Bremsphase vernichtet wird.In particular, in a slewing motor of a slewing drive of a mobile work machine, such as an excavator, with a superstructure, which carries a serving for load handling work equipment of the machine can be pivoted against a provided with a chassis undercarriage, the slewing drive usually serves to the Upper carriage with working equipment to pivot by a rotation angle between 90 ° and 180 °. In about the first half of the rotation angle, the superstructure is accelerated, in which a high amount of energy is required due to the high inertia of the superstructure to be accelerated. The second half of the rotation angle already forms a braking phase in which the superstructure is decelerated. in the braking phase, the directional control valve controlling the rotary motor is acted upon in a neutral position designed as a blocking position, in which the consumer lines are shut off. Due to the inertia of the superstructure of the slewing motor is further driven in the braking phase, which reverse the pressure conditions. In the discharge side of the consumer in this case builds up a brake pressure, which is secured to a pressure relief valve device. When addressing and opening the pressure limiting device, the braking energy is converted into heat in the braking phase of the consumer, so that a large amount of energy is destroyed in the braking phase.
Aus der
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, das für die Rückgewinnung der Bremsenergie des Verbrauchers einen einfachen Aufbau mit geringem Bauaufwand aufweist.The present invention has for its object to provide a drive system of the type mentioned is available, which has a simple structure with low construction costs for the recovery of the braking energy of the consumer.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der hydraulischer Speicher zum Laden mittels einer Rekuperationsventileinrichtung mit der mit der Ablaufseite des Verbrauchers in Verbindung stehenden Verbraucherleitungen in Verbindung bringbar ist und der hydraulische Speicher zum Entladen während einer Beschleunigungsphase des Verbrauchers an die zu dem Wegeventil geführte Förderleitung der Pumpe angeschlossen ist. Der erfindungsgemäße Gedanke besteht somit darin, für den Ladebetrieb des Speichers in einer Bremsphase und für den Entladebetrieb des Speichers in einer Beschleunigungsphase des Verbrauchers getrennte Strömungspfade vorzusehen. Hierdurch wird ein einfacher Aufbau der Rekuperationsventileinrichtung ermöglicht, da die Rekuperationsventileinrichtung lediglich den Ladebetrieb des Speichers in einer Bremsphase steuert. Durch den erfindungsgemäßen Anschluss des Speichers an die zu dem Wegeventil geführte Förderleitung wird auf einfache schaltungstechnische Weise ermöglicht, das Entladen des Speichers in einer Beschleunigungsphase des Verbrauchers ohne zusätzliche erforderliches Entladeventil zu steuern. Durch die strömungstechnische Trennung des Ladebetriebs und des Entladebetriebs des Speichers kann somit ein einfacher Aufbau des erfindungsgemäßen Antriebssystems für die Energierückgewinnung in Verbindung mit einem hydraulischen Speicher erzielt werden.This object is achieved in that the hydraulic accumulator for charging by means of a Rekuperationsventileinrichtung with the outlet side of the consumer in connection consumer lines can be brought into connection and the hydraulic accumulator for discharging during an acceleration phase of the consumer to the guided to the directional control valve line Pump is connected. The idea according to the invention thus consists in providing separate flow paths for the charging operation of the accumulator in a braking phase and for the discharging operation of the accumulator in an acceleration phase of the load. As a result, a simple construction of the recuperation valve device is made possible because the recuperation valve device only controls the charging operation of the accumulator in a braking phase. The inventive connection of the memory to the guided to the directional control valve delivery line is possible in a simple circuit technology to control the discharge of the memory in an acceleration phase of the consumer without additional required discharge valve. Due to the fluidic separation of the charging operation and the unloading operation of the memory thus a simple structure of the drive system according to the invention for Energy recovery can be achieved in conjunction with a hydraulic accumulator.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das Wegeventil als in Zwischenstellungen drosselndes Steuerventil mit einer als Sperrstellung ausgebildeten Neutralstellung und einer ersten Steuerstellung für eine erste Bewegungsrichtung sowie einer zweiten Steuerstellung für eine zweite Bewegungsrichtung des Verbrauchers ausgebildet ist, wobei das Wegeventil in den Steuerstellungen die Funktion eines Speicherentladeventils aufweist. Mit einem derartigen Closed Center Wegeventil, das eine als Sperrstellung ausgebildete Neutralstellung aufweist, kann durch den erfindungsgemäßen Anschluss des Speichers an die zu dem Wegeventil geführte Förderleitung bei einer Betätigung des Wegeventils in Richtung einer Steuerstellung während einer Bescheunigungsphase des Verbrauchers ohne zusätzliches Endladeventil das Entladen des Speichers gesteuert werden. Derartige Wegeventile sind in den entsprechenden Steuerstellungen mit Steuerkanten und Feinsteuernuten versehen, die bei einer Betätigung des Wegeventils in Richtung der Steuerstellung die Verbindung der Förderleitung mit der entsprechenden Verbraucherleitung herstellen. Bei einer Betätigung des Wegeventils in Richtung einer Steuerstellung kann somit von den Feinsteuernuten und den Steuerkanten auf einfache Weise die Funktion eines Speicherentladeventils von dem Wegeventil übernommen werden, wobei automatisch das Entladen des Speichers bei einer Beschleunigung des Verbrauchers gesteuert wird. Hierdurch wird der Bauaufwand des erfindungsgemäßen Antriebssystems weiter verringert, das für das Entladen des Speichers in einer Beschleunigungsphase des Verbrauchers kein zusätzliches, gut steuerbares Speicherentladeventils bzw. eine Sensoreinrichtung oder eine zusätzliche Schaltlogik erforderlich ist, sondern diese Funktion ohne zusätzlichen Bauaufwand in das Wegeventil integriert ist.According to a preferred embodiment of the invention, the directional control valve is designed as a throttling in intermediate positions control valve designed as a blocking position neutral position and a first control position for a first direction of movement and a second control position for a second direction of movement of the consumer, wherein the directional control valve in the control positions, the function of Have memory discharge valve. With such a closed center directional control valve, which has a neutral position designed as a blocking position, can be unloaded by the inventive connection of the memory to the directional control valve to the directional control valve on actuation of the directional control valve in the direction of a control position during Bescheunigungsphase the consumer without additional Endladeventil to be controlled. Such directional control valves are provided in the corresponding control positions with control edges and fine control grooves which produce the connection of the delivery line with the corresponding consumer line upon actuation of the directional control valve in the direction of the control position. Upon actuation of the directional control valve in the direction of a control position can thus be taken over by the fine control grooves and the control edges in a simple way the function of a Speicherentladeventils of the directional control valve, wherein the discharge of the memory is automatically controlled at an acceleration of the consumer. As a result, the construction cost of the drive system according to the invention is further reduced, which is required for unloading the memory in an acceleration phase of the consumer no additional, well controllable Speicherentladeventils or a sensor device or additional switching logic, but this function is integrated without additional construction costs in the directional control valve.
Mit besonderem Vorteil ist in der Förderleitung zwischen der Pumpe und dem Anschluss des Speichers ein die Verbindung zur Pumpe sperrendes Sperrventil, insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet. Mit einem derartigen Sperrventil kann auf einfache Weise beim Entladen des Speichers beim Beschleunigen des Verbrauchers und einer entsprechenden Betätigung des Wegeventils eine Strömung von dem Speicher zu der Zulaufseite des Verbrauchers sichergestellt werden.With particular advantage, a blocking the connection to the pump shut-off valve, in particular a check valve, arranged in the delivery line between the pump and the connection of the memory. With such a check valve can be ensured in a simple manner during discharge of the memory when accelerating the consumer and a corresponding actuation of the directional control valve, a flow from the memory to the inlet side of the consumer.
Für die Ansteuerung der Rekuperationsventileinrichtung, die erfindungsgemäß lediglich das Laden des Speichers während einer Bremsphase des Verbrauchers steuert, sind mehrere hydraulische oder elektrische Ansteuerungen möglich. Die Rekuperationsventileinrichtung weist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine die Ablaufseite des Verbrauchers mit dem Speicher verbindende Ladestellung und eine die Verbindung der Ablaufseite des Verbrauchers mit dem Speicher absperrende Sperrstellung auf und kann von dem ablaufseitigen Druck des Verbrauchers oder dem Lastdruck des Verbrauchers oder den Ansteuersignalen des Wegeventils oder in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit und der Bewegungsrichtung des Verbrauchers gesteuert sein. Eine derartige Rekuperationsventileinrichtung mit einer Sperrstellung und einer oder zwei Ladestellungen weist einen einfachen Aufbau bei geringem Bauaufwand auf. Durch den ablaufseitigen Druck des Verbrauchers kann auf einfache Weise eine Bremsphase des Verbrauchers erkannt und die Rekuperationsventileinrichtung zum Laden des Speichers gesteuert werden. Zudem kann eine eindeutige Steuerung der Rekuperationsventileinrichtung durch den Lastdruck des Verbrauchers erzielt werden. Der Lastdruck wird in der Regel an der Zulaufseite des Verbrauchers abgegriffen. Sofern ein Lastdruck vorhanden ist, befindet sich der Verbraucher in einer Antriebsphase. Gelangt der Verbraucher in eine Bremsphase, bricht der Lastdruck zusammen, so dass die Rekuperationsventileinrichtung in Abhängigkeit des Lastdrucks auf einfache Weise in einer Bremsphase zum Laden des Speichers gesteuert werden kann. Ebenfalls kann auf einfache Weise mittels des Ansteuersignals des Wegeventils eine Antriebsphase oder eine Bremsphase des Verbrauchers erkannt und zur Steuerung der Rekuperationsventileinrichtung verwendet werden. Zudem kann anhand der Bewegungsgeschwindigkeit und der Bewegungsrichtung des Verbrauchers eine Bremsphase erkannt werden, um zum Laden des Speichers die Ablaufseite mittels der angesteuerten Rekuperationsventileinrichtung mit dem Speicher zu verbinden.For the activation of the recuperation valve device, which controls according to the invention only the loading of the accumulator during a braking phase of the consumer, several hydraulic or electrical actuations are possible. The Rekuperationsventileinrichtung has, according to a development of the invention, a discharge side of the consumer with the memory connecting charging position and a connection of the discharge side of the consumer with the memory shut-off blocking position and can from the outlet side pressure of the consumer or the load pressure of the consumer or the control signals of the directional control valve or controlled in dependence on the movement speed and the direction of movement of the consumer. Such a recuperation valve device with a blocking position and one or two loading positions has a simple structure with low construction costs. By the outlet-side pressure of the consumer can be easily detected a braking phase of the consumer and the Rekuperationsventileinrichtung be controlled to load the memory. In addition, a clear control of the Rekuperationsventileinrichtung be achieved by the load pressure of the consumer. The load pressure is usually tapped at the inlet side of the consumer. If a load pressure is present, the consumer is in a drive phase. If the consumer arrives in a braking phase, the load pressure collapses, so that the recuperation valve device can be controlled in a simple way in a braking phase for loading the accumulator as a function of the load pressure. Likewise, a drive phase or a braking phase of the load can be detected in a simple manner by means of the drive signal of the directional control valve and used to control the recuperation valve device. In addition, based on the movement speed and the direction of movement of the consumer, a braking phase can be detected in order to connect the discharge side to the store by means of the controlled recuperation valve device in order to load the store.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung steht die Rekuperationsventileinrichtung eingangsseitig mit den beiden Verbraucherleitungen in Verbindung und ist ausgangsseitig mittels mindestens einer Ladeleitung mit dem Speicher verbunden ist, wobei in den Verbindungsleitungen der Verbraucherleitungen mit der Rekuperationsventileinrichtung oder in der Ladeleitung ein in Richtung zum Speicher öffnendes Sperrventil, insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet ist. Mit derartigen Sperrventilen kann beim Entladen des Speichers eine Rückströmung zu den Verbraucherleitungen oder während des Ladens des Speichers aus der Ablaufseite eine Kurzschlussverbindung der Ablaufseite mit der Zulaufseite des Verbrauchers auf einfache Weise verhindert werden.According to a preferred embodiment of the invention, the recuperation valve device is connected to the input side with the two load lines and is connected on the output side by means of at least one charge line to the memory, wherein in the connecting lines of the consumer lines with the recuperation valve device or in the charge line in the direction of the memory opening check valve, in particular, a check valve is arranged. With such shut-off valves, a back flow to the consumer lines or during the loading of the memory from the discharge side, a short-circuit connection of the discharge side to the inlet side of the consumer can be prevented in a simple manner when unloading the memory.
Sofern die Ansteuersignale des Wegeventils als hydraulische Steuerdrücke ausgebildet sind, ergeben sich besondere Vorteile, wenn die Rekuperationsventileinrichtung von dem Ansteuersignal in die Ladestellung angesteuert ist und die Ansteuerung der Rekuperationsventileinrichtung über mindestens ein Drosselrückschlagventil erfolgt. Mit derartigen Drosselrückschlagventilen kann bei einem Abbau des Steuerdrucks während einer Bremsphase des Verbrauchers ein verzögertes und verlangsamtes Schließen der Rekuperationsventileinrichtung in die Sperrstellung erzielt werden. Hierdurch kann auf einfache Weise erzielt werden, dass die Rekuperationsventileinrichtung erst dann in die Sperrstellung beaufschlagt wird und das Laden des Speichers beendet, wenn der Bremsvorgang des Verbrauchers abgeschlossen ist und gegebenenfalls ein anschließender Beschleunigungsvorgang des Verbrauchers noch nicht begonnen hat.If the control signals of the directional control valve are designed as hydraulic control pressures, special advantages arise when the recuperation valve device is actuated by the control signal in the loading position and the activation of the recuperation valve device via at least one throttle check valve takes place. With such throttle check valves, a delayed and slowed closing of the recuperation valve device can be achieved in the blocking position with a reduction of the control pressure during a braking phase of the consumer. This can be achieved in a simple manner that the Rekuperationsventileinrichtung is only then acted upon in the blocking position and the loading of the memory ends when the braking process of the consumer is completed and possibly a subsequent acceleration process of the consumer has not yet begun.
Bei einer Ansteuerung der Rekuperationsventileinrichtung durch den Steuerdruck ergeben sich besondere Vorteile, wenn bei einem das Wegeventil in Richtung der ersten Steuerstellung beaufschlagenden Ansteuersignal, in der die erste Verbraucherleitung mit der Förderleitung und die zweite Verbraucherleitung mit der Behälterleitung verbunden ist, die von dem Ansteuersignal angesteuerte Rekuperationsventileinrichtung die zweite Verbraucherleitung mit dem Speicher verbindet, und bei einem das Wegeventil in Richtung der zweiten Steuerstellung beaufschlagenden Ansteuersignal, in der die zweite Verbraucherleitung mit der Förderleitung und die erste Verbraucherleitung mit der Behälterleitung verbunden ist, die von dem Ansteuersignal angesteuerte Rekuperationsventileinrichtung die erste Verbraucherleitung mit dem Speicher verbindet. Hierdurch kann auf einfache Weise die jeweilige Ablaufseite des Verbrauchers durch entsprechende Betätigung der Rekuperationsventileinrichtung mit dem Speicher verbunden werden, um die Bremsenergie des Verbrauchers beim Abbremsen zurückzugewinnen.When the recuperation valve device is activated by the control pressure, special advantages result if the control signal acting on the directional valve in the direction of the first control position in which the first consumer line is connected to the delivery line and the second consumer line is connected to the container line, the recuperation valve device actuated by the activation signal connects the second consumer line to the memory, and at a directional control valve in the direction of the second control position acting on the control signal, in which the second load line is connected to the delivery line and the first consumer line to the container line, driven by the drive signal Rekuperationsventileinrichtung the first consumer line with the Memory connects. As a result, the respective discharge side of the consumer can be connected in a simple manner to the store by corresponding actuation of the recuperation valve device in order to recover the braking energy of the consumer during braking.
Bei einer Ansteuerung der Rekuperationsventileinrichtung von dem Lastruck des Verbrauchers ergeben sich besondere Vorteile, wenn die Rekuperationsventileinrichtung von dem Lastdruck in Richtung der Sperrstellung beaufschlagt ist. Der Lastdruck des Verbrauchers wird an dem Wegeventil bzw. der Zulaufseite des Verbrauchers abgegriffen. Während einer Beschleunigungsphase steht ein entsprechender Lastdruck zur Verfügung, der das Schaltventil in die Sperrstellung beaufschlagt. Während einer Bremsphase bricht der Lastdruck in der Zulaufseite des Verbrauchers infolge des stattfindenden Druckwechsels in den Verbraucherleitungen zusammen, so dass die Rekuperationsventileinrichtung automatisch und ohne zusätzliche Sensoreinrichtung bei fehlendem Lastdruck in die Ladestellung beaufschlagt werden kann, um den Speicher während einer Bremsphase aus der Ablaufseite und dem erzeugten Bremsdruck aufzuladen.When the recuperation valve device is actuated by the load chuck of the consumer, special advantages result if the recuperation valve device is acted on by the load pressure in the direction of the blocking position. The load pressure of the consumer is tapped at the directional control valve or the inlet side of the consumer. During an acceleration phase, a corresponding load pressure is available, which acts on the switching valve in the blocking position. During a braking phase of the load pressure breaks in the inlet side of the consumer due to the pressure change taking place in the load lines, so that the Rekuperationsventileinrichtung can be acted upon automatically and without additional sensor device in the load position in the loading position to the memory during a braking phase from the drain side and charge generated brake pressure.
Mit besonderem Vorteil ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung den Verbraucherleitungen jeweils eine Druckbegrenzungsventileinrichtung zugeordnet, wobei die Druckbegrenzungsventileinrichtungen die Rekuperationsventileinrichtung bilden. Bei gattungsgemäßen Antriebssystemen ist zur Absicherung des Verbraucherdruckes den Verbraucherleitungen jeweils eine Druckbegrenzungsventileinrichtung zugeordnet. Sofern die Druckbegrenzungsventileinrichtungen die Funktion der Rekuperationsventileinrichtung aufweist und das der entsprechenden Ablaufseite des Verbrauchers zugeordnete Druckbegrenzungsventileinrichtung die Rekuperationsventileinrichtung bildet, um in der Bremsphase den Speicher zu laden, werden die bereits vorhandenen Druckbegrenzungsventileinrichtungen zur Steuerung des Ladens des Speichers verwendet, so dass keine zusätzlichen Ladeventile erforderlich sind. Hierdurch werden der schaltungstechnische Aufbau und der Bauaufwand für die erfindungsgemäße Energierückgewinnung durch die Verwendung der bereits vorhandenen Druckbegrenzungsventileinrichtungen als Rekuperationsventileinrichtung weiter vereinfacht.With particular advantage, according to a preferred embodiment of the invention, the consumer lines are each assigned a pressure limiting valve device, the pressure limiting valve devices forming the recuperation valve device. In generic drive systems to protect the consumer pressure the consumer lines each associated with a pressure relief valve device. If the pressure limiting valve devices has the function of the recuperation valve device and the corresponding outlet side of the consumer associated pressure limiting valve means forms the Rekuperationsventileinrichtung to load the memory in the braking phase, the existing pressure relief valve means are used to control the loading of the memory, so that no additional charging valves are required , As a result, the circuitry design and construction costs for the energy recovery according to the invention by the use of the existing pressure relief valve devices as Rekuperationsventileinrichtung further simplified.
Zweckmäßigerweise sind die Druckbegrenzungsventileinrichtungen ausgangsseitig an eine zu dem Speicher geführte Ladeleitung angeschlossen sind, wobei in der Ladeleitung das in Richtung zum Speicher öffnende Sperrventil, insbesondere Rückschlagventil, angeordnet ist.Expediently, the pressure limiting valve devices are connected on the output side to a charge line guided to the store, wherein in the charge line the blocking valve opening in the direction of the store, in particular non-return valve, is arranged.
Die Druckbegrenzungsventileinrichtungen weisen hierzu jeweils eine Sperrstellung und eine Durchflussstellung auf und sind mittels einer Federeinrichtung in Richtung der Sperrstellung sowie dem in der zugeordneten Verbraucherleitung anstehenden Druck in Richtung der Durchflussstellung beaufschlagt. Sofern die Druckbegrenzungsventileinrichtungen in der Durchflussstellung einen Strömungszweig zu dem hydraulischen Speicher und einen Strömungszweig zu einem Überströmventil herstellen, kann über den Strömungszweig zu dem Speicher auf einfache Weise der Speicher in einer Bremsphase mit der Ablaufseite des Verbrauchers verbunden und geladen werden. Die der Ablaufseite zugeordnete Druckbegrenzungsventileinrichtung wird hierbei in einer Bremsphase von dem an der Ablaufseite des Verbrauchers anstehenden ablaufseitigen Druck in die die Ladestellung bildende Durchflussstellung beaufschlagt, so dass eine einfache Steuerung des Ladebetriebs des Speichers ohne zusätzliche Sensoren erzielt wird.For this purpose, the pressure limiting valve devices each have a blocking position and a flow position and are acted upon by means of a spring device in the direction of the blocking position and the pressure prevailing in the associated consumer line in the direction of the flow position. If the pressure-limiting valve devices in the flow position produce a flow branch to the hydraulic accumulator and a flow branch to an overflow valve, the accumulator can be connected and charged in a simple manner via the flow branch to the accumulator in a braking phase with the discharge side of the consumer. In this case, the pressure limiting valve device assigned to the outlet side is acted upon in a braking phase by the outlet pressure prevailing on the outlet side of the consumer into the flow position forming the loading position, so that a simple control of the loading operation of the accumulator is achieved without additional sensors.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist in dem Strömungszweig zu dem hydraulischen Speicher und/oder in dem Strömungszweig zu dem Überströmventil eine Drosseleinrichtung wirksam. Durch entsprechende Gestaltung und Wahl der Durchflussquerschnitte in den Strömungszweigen, beispielsweise durch entsprechende Wahl der Steuerkanten bzw. Steuerkantenüberdeckung der beiden Strömungskanäle, kann auf einfache Weise die Rekuperationsmenge und der dabei herrschende Druck für die Energierückgewinnung beim Laden des Speichers während einer Bremsphase des Verbrauchers variiert und eingestellt werden.According to a preferred embodiment of the invention, a throttle device is effective in the flow branch to the hydraulic accumulator and / or in the flow branch to the overflow valve. By appropriate design and choice of the flow cross-sections in the flow branches, for example by appropriate selection of the control edges or control edge overlap of the two flow channels, can be on a simple Way the Rekuperationsmenge and thereby prevailing pressure for the energy recovery when loading the memory during a braking phase of the consumer can be varied and adjusted.
Das Überströmventil steht gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltungsform der Erfindung mit der mit der Zulaufseite des Verbrauchers in Verbindung stehenden Verbraucherleitung in Verbindung steht und ist als Sperrventil, insbesondere als ein in Richtung zur Zulaufseite des Verbrauchers öffnendes Rückschlagventil, ausgebildet.The spill valve is in accordance with an expedient embodiment of the invention with the connected to the inlet side of the consumer consumer line in communication and is designed as a check valve, in particular as a toward the inlet side of the consumer opening check valve.
Die während einer Rekuperation überschüssige Ablaufmenge kann somit auf einfache Weise in einer Bremsphase über das geöffnete Sperrventil zur Zulaufseite des Verbrauchers strömen. Zudem kann durch die paarweise Anordnung der Druckbegrenzungsventileinrichtungen und der Überströmventile in einer Antriebsphase mittels des der Zulaufseite zugeordneten Druckbegrenzungsventileinrichtung der Druck in der Zulaufseite abgesichert werden, wobei bei geöffneter Druckbegrenzungsventileinrichtung das aus der Zulaufseite abströmende Druckmittel über das Überströmventil zur Ablaufseite des Verbrauchers abströmen kann.The excess during a recuperation drain can thus easily flow in a braking phase on the open check valve to the inlet side of the consumer. In addition, the pressure in the inlet side can be ensured by the paired arrangement of the pressure limiting valve devices and the overflow valves in a drive phase by means of the inflow side pressure relief valve device, wherein the pressure fluid flowing out of the inlet side can flow via the overflow valve to the discharge side of the consumer with open pressure relief valve device.
Gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung kann das Überströmventil in einer Überströmleitung angeordnet werden, die von der der Ablaufseite des Verbrauchers zugeordneten Druckbegrenzungsventileinrichtung zu der mit der Zulaufseite des Verbrauchers in Verbindung stehenden Verbraucherleitung geführt ist. Die Überströmventile sind somit in Überströmleitungen angeordnet, die die entsprechende Druckbegrenzungsventileinrichtung umgehen, wodurch die die Funktion der Rekuperationsventileinrichtung aufweisenden Druckbegrenzungsventileinrichtungen von einfach aufgebauten Druckbegrenzungsventilen mit zwei Strömungszweigen in der Durchflussstellung gebildet werden können.According to one embodiment of the invention, the overflow valve can be arranged in an overflow line, which is guided by the pressure-limiting valve device assigned to the outlet side of the consumer to the consumer line connected to the inlet side of the consumer. The overflow valves are thus arranged in overflow lines, which bypass the corresponding pressure relief valve device, whereby the function of the Rekuperationsventileinrichtung having pressure relief valve devices can be formed by simply constructed pressure relief valves with two flow branches in the flow position.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist das Überströmventil in der der Zulaufseite des Verbrauchers zugeordneten Druckbegrenzungsventileinrichtung integriert. Mit der Integration der Überströmventile in die entsprechende Druckbegrenzungsventileinrichtung kann der Bauaufwand weiter verringert werden, da die die Funktion der Rekuperationsventileinrichtung aufweisenden Druckbegrenzungsventileinrichtungen von einfach aufgebauten kombinierten Druckbegrenzungs- und Nachsaugeventilen gebildet werden können.According to a preferred embodiment of the invention, the overflow valve is integrated in the inlet side of the consumer associated pressure relief valve device. With the integration of the overflow valves in the corresponding pressure relief valve device, the construction cost can be further reduced because the function of the Rekuperationsventileinrichtung having pressure relief valve devices can be formed by simply constructed combined pressure relief and Nachsaugeventilen.
Die Druckbegrenzungsventileinrichtungen sind hierbei mittels der Federeinrichtung in Richtung der Sperrstellung beaufschlagt und in der Funktion als Rekuperationsventileinrichtung von dem in der Ablaufseite des Verbrauchers anstehenden Druck in Richtung der Durchflussstellung zum Laden des Speichers angesteuert. Durch entsprechende Wahl und Auslegung der Federkennlinie und somit der Steifigkeit der Federeinrichtung kann auf einfache Weise die Rekuperationsmenge und der dabei herrschende Druck für die Energierückgewinnung beim Laden des Speichers während einer Bremsphase des Verbrauchers variiert und eingestellt werden.The pressure limiting valve devices are in this case acted upon by means of the spring device in the direction of the blocking position and actuated in the function as Rekuperationsventileinrichtung of the pending in the discharge side of the consumer pressure in the direction of the flow position for loading the memory. By appropriate choice and interpretation of the spring characteristic and thus the stiffness of the spring device can be varied and adjusted in a simple manner, the recuperation and thereby prevailing pressure for energy recovery during loading of the memory during a braking phase of the consumer.
Sofern gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung die Federeinrichtung von einem mindestens zwei Federn umfassenden Federpaket gebildet ist, wobei die Federn stufenweise an dem Druckbegrenzungsventileinrichtung wirksam werden, kann der Ansprechpunkt der Druckbegrenzungsventile in der Funktion als Rekuperationsventileinrichtung auf einfache Weise eingestellt und vorgegeben werden.If, according to an advantageous embodiment of the invention, the spring device is formed by a spring assembly comprising at least two springs, the springs acting step by step on the pressure relief valve device, the response point of the pressure relief valves can be set and specified in the function as a recuperation valve device in a simple manner.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist der Förderleitung der Pumpe eine Druckabsicherungseinrichtung zugeordnet, wobei die Federeinrichtung der Druckbegrenzungsventileinrichtung derart ausgelegt ist, dass die Druckbegrenzungsventileinrichtung von einem unterhalb des Absicherungsdrucks der Druckabsicherungseinrichtung befindlichen zulaufseitigen Druck des Verbrauchers in Richtung der Durchflussstellung beaufschlagbar ist. Durch entsprechende Wahl des Ansprechpunkts der Druckbegrenzungsventileinrichtungen unterhalb des Absicherungsdruckes der der Förderleitung zugeordneten Druckabsicherungseinrichtung wird ein Laden des Speichers aus der Zulaufseite des Verbrauchers ermöglicht.According to an advantageous embodiment of the invention, the delivery line of the pump is assigned a pressure securing device, wherein the spring device of the pressure relief valve device is designed such that the pressure relief valve device can be acted upon by a below the hedging pressure of the pressure protection device upstream side pressure of the consumer in the direction of the flow position. By appropriate selection of the response point of the pressure relief valve devices below the hedging pressure of the delivery line associated pressure protection device loading of the memory from the inlet side of the consumer is possible.
Gemäß einer alternativen Ausgestaltungsform der Erfindung ist die Rekuperationsventileinrichtung als Auswahlventil ausgebildet, das eingangsseitig mit den beiden Verbraucherleitungen in Verbindung steht und ausgangsseitig mittels der Ladeleitung an den Speicher angeschlossen ist. Mit einem derartigen Auswahlventil kann auf einfache Weise in der Bremsphase die Ablaufseite des Verbrauchers mit dem Speicher verbunden werden, um den Speicher zu laden.According to an alternative embodiment of the invention, the recuperation valve device is designed as a selector valve, which is the input side with the two load lines in communication and the output side connected by means of the charging line to the memory. With such a selector valve can be easily connected in the braking phase, the discharge side of the consumer with the memory to load the memory.
Zweckmäßigerweise ist hierbei in einer von dem Auswahlventil zu dem Speicher geführten Ladeleitung das in Richtung zum Speicher öffnendes Sperrventil, insbesondere Rückschlagventil, angeordnet. Mit einem derartigen Sperrventil kann auf einfache Weise beim Entladen des Speichers während einer Beschleunigungsphase des Verbrauchers die Strömung vom Speicher in die Förderleitung und somit an das Wegeventil sichergestellt werden.Appropriately, in this case in a guided from the selector valve to the memory charging line in the direction of the memory opening check valve, in particular check valve, is arranged. With such a check valve can be ensured in a simple manner during discharge of the memory during an acceleration phase of the consumer, the flow from the memory into the delivery line and thus to the directional control valve.
Das Auswahlventil ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung als Schaltventil ausgebildet, das in einer ersten Schaltstellung die erste Verbraucherleitung mit dem Speicher und in einer zweiten Schaltstellung die zweite Verbraucherleitung mit dem Speicher verbindet, wobei das Auswahlventil eine als Sperrstellung ausgebildete Neutralstellung aufweist. Ein derartiges, als Dreistellungs-Dreianschlussventil ausgebildetes Auswahlventil weist einen einfachen Aufbau auf und ermöglicht somit mit geringem Bauaufwand die Funktion der Rekuperationsventileinrichtung, um den Speicher in der Bremsphase aus der Ablaufseite des Verbrauchers zu befüllen.The selector valve is designed according to an advantageous embodiment of the invention as a switching valve, the first consumer line to the memory in a first switching position and the second in a second switching position Consumer line connects to the memory, wherein the selector valve has a designed as a blocking position neutral position. Such, designed as a three-position three-way valve selector valve has a simple structure and thus allows the construction of the Rekuperationsventileinrichtung with little construction effort to fill the memory in the braking phase from the discharge side of the consumer.
Zweckmäßigerweise ist das Schaltventil mittels Federn in die Neutralstellung beaufschlagt ist und durch Ansteuersignale in die Schaltstellungen beaufschlagbar. Durch entsprechende hydraulische oder elektrische Ansteuersignale, bevorzugt die Ansteuersignale des Wegeventils, kann auf einfache Weise das Schaltventil in die die Ablaufseite des Verbrauchers mit dem Speicher verbindende Schaltstellung beaufschlagt werden, um in einer Bremsphase ein Laden des Speichers aus der Ablaufseite des Verbrauchers zu ermöglichen.Conveniently, the switching valve is acted upon by springs in the neutral position and acted upon by control signals in the switching positions. By appropriate hydraulic or electrical control signals, preferably the control signals of the directional control valve, the switching valve can be acted upon in the simple manner, the switching side connecting the discharge side of the consumer with the memory to allow loading of the memory from the discharge side of the consumer in a braking phase.
Hinsichtlich einer einfach aufgebauten Ansteuerung des Schaltventils ergeben sich besondere Vorteile, wenn die Ansteuersignale von dem hydraulischen Steuerdruck des Wegeventils gebildet sind, wobei das Schaltventil von dem das Wegeventil in Richtung der ersten Steuerstellung beaufschlagenden Steuerdruck, in der das Wegeventil die erste Verbraucherleitung mit der Förderleitung und die zweite Verbraucherleitung mit der Behälterleitung verbindet, in die zweite Schaltstellung beaufschlagt ist und dem das Wegeventil in Richtung der zweiten Steuerstellung beaufschlagenden Steuerdruck, in der das Wegeventil die zweite Verbraucherleitung mit der Förderleitung und die erste Verbraucherleitung mit der Behälterleitung verbindet, in die erste Schaltstellung beaufschlagt ist. Hierdurch wird auf einfache Weise erzielt, dass bei entsprechend angesteuertem Wegeventil die jeweilige Ablaufseite des Verbrauchers durch das entsprechend angesteuerte Schaltventil mit dem Speicher verbunden ist, so dass in einer Bremsphase der Speicher automatisch und ohne zusätzliche Sensoreinrichtung aus der Ablaufseite und dem erzeugten Bremsdruck aufgeladen werden kann.With regard to a simple design control of the switching valve, there are particular advantages when the control signals are formed by the hydraulic control pressure of the directional control valve, wherein the switching valve of the directional control valve in the direction of the first control position acting control pressure in the directional control valve, the first load line to the delivery line and connects the second consumer line to the container line, is acted upon in the second switching position and the directional control valve acting in the direction of the second control position control pressure, in which the directional valve connects the second load line to the delivery line and the first load line to the container line, acted upon in the first switching position is. As a result, it is achieved in a simple manner that, in accordance with controlled directional control valve, the respective outlet side of the consumer is connected by the appropriately controlled switching valve to the memory, so that in a braking phase of the memory can be charged automatically and without additional sensor device from the drain side and the generated brake pressure ,
Besondere Vorteile ergeben sich hierbei, wenn in den den Steuerdruck des Schaltventils führenden Steuerdruckleitungen jeweils ein Drosselrückschlagventil angeordnet ist. Mit einem Drosselrückschlag in der jeweiligen Steuerdruckleitungen des Schaltventils, das von einem Rückschlagventil und einer parallel angeordneten Düse oder Blende als Drosseleinrichtung gebildet ist, wird auf einfache Weise bei einem von dem Steuerdruck des Wegeventils betätigten Schaltventil in Verbindung mit der Drosseleinrichtung des Drosselrückschlagventils ein verzögertes und verlangsamtes Schließen des Schaltventils in die Neutralstellung in einer Bremsphase durch eine Zurücknahme des Steuerdrucks erzielt. Mit der Drosseleinrichtung des Drosselrückschlagventils wird somit auf einfache Weise erzielt, dass das Schaltventil erst dann in die Neutralstellung beaufschlagt wird und das Laden des Speichers beendet, wenn der Bremsvorgang des Verbrauchers abgeschlossen ist und gegebenenfalls ein anschließender Beschleunigungsvorgang noch nicht begonnen hat.Particular advantages arise in this case when in the control pressure of the switching valve leading control pressure lines in each case a throttle check valve is arranged. With a throttle check in the respective control pressure lines of the switching valve, which is formed by a check valve and a parallel nozzle or orifice as a throttle device is in a simple manner at a controlled by the control pressure of the directional valve switching valve in conjunction with the throttle device of the throttle check valve, a delayed and slowed down Closing the switching valve in the neutral position achieved in a braking phase by a withdrawal of the control pressure. With the throttle device of the throttle check valve is thus achieved in a simple manner that the switching valve is only then acted upon in the neutral position and the loading of the memory ends when the braking operation of the consumer is completed and possibly a subsequent acceleration process has not yet begun.
Das Auswahlventil ist gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung als Schaltventil ausgebildet, das in einer Ladestellung die beiden Verbraucherleitungen mit dem Speicher verbindet und in einer Sperrstellung die Verbindung der beiden Verbraucherleitungen mit dem Speicher absperrt. Ein derartiges, als Zweistellungs-Dreianschlussventil ausgebildetes Auswahlventil weist einen einfachen Aufbau auf und ermöglicht somit mit geringem Bauaufwand die Funktion der Rekuperationsventileinrichtung, um den Speicher in der Bremsphase aus der Ablaufseite des Verbrauchers zu befüllen.The selector valve is designed according to an alternative embodiment of the invention as a switching valve which connects the two load lines to the memory in a loading position and shuts off the connection of the two consumer lines with the memory in a blocking position. Such, designed as a two-position three-port valve selector valve has a simple structure and thus allows the construction of the Rekuperationsventileinrichtung with little construction effort to fill the memory in the braking phase from the discharge side of the consumer.
Zweckmäßigerweise steht das Schaltventil mittels einer ersten Verbindungsleitung mit der ersten Verbraucherleitung und mittels einer zweiten Verbindungsleitung mit der zweiten Verbraucherleitung in Verbindung, wobei in den Verbindungsleitungen jeweils ein in Richtung zu dem Schaltventil öffnendes Sperrventil, insbesondere Rückschlagventil, angeordnet ist. Mit den in den Verbindungsleitungen angeordneten Sperrventilen kann in der Ladestellung des Schaltventils, in der beide Verbindungsleitungen mit dem Speicher verbunden sind, auf einfache Weise während einer Bremsphase das Laden des Speichers aus der Ablaufseite des Speichers sichergestellt und ein Kurzschluss der Ablaufseite mit der Zulaufseite des Verbrauchers während einer Bremsphase des Verbrauchers wirksam und auf einfache Weise vermieden werden.The switching valve is expediently connected to the first consumer line by means of a first connecting line and to the second consumer line by means of a second connecting line, wherein a blocking valve, in particular a check valve, which opens in the direction of the switching valve is arranged in the connecting lines. With the blocking valves arranged in the connection lines, in the loading position of the switching valve in which both connecting lines are connected to the memory, charging of the memory from the outlet side of the memory can be ensured in a simple way during a braking phase and a short circuit of the outlet side to the inlet side of the consumer be effectively and easily avoided during a braking phase of the consumer.
Hinsichtlich einer einfach aufgebauten Ansteuerung des Schaltventils ergeben sich besondere Vorteile, wenn das Schaltventil mittels einer Federeinrichtung in Richtung der Ladestellung beaufschlagt ist und in Abhängigkeit von einem Ansteuersignal in Richtung der Sperrstellung beaufschlagbar ist. In Abhängigkeit von einem fehlenden hydraulischen oder elektrischen Ansteuersignal kann auf einfache Weise das Schaltventil in die die Verbindungsleitungen und somit die entsprechende Ablaufseite des Verbrauchers mit dem Speicher verbindende Ladestellung beaufschlagt werden, um in einer Bremsphase ein Laden des Speichers aus der Ablaufseite des Verbrauchers zu ermöglichen. Durch das anstehende Ansteuersignal wird hierbei das Schaltventil in die Sperrstellung beaufschlagt, um bei einer Beschleunigung des Verbrauchers die Verbindung der Verbindungsleitungen zum Speicher abzusperren.With regard to a simple design control of the switching valve, there are particular advantages when the switching valve is acted upon by means of a spring device in the direction of the loading position and in response to a drive signal in the direction of the blocking position can be acted upon. Depending on a lack of hydraulic or electrical control signal can be acted upon in a simple way, the switching valve in the connecting lines and thus the corresponding outlet side of the consumer with the memory charging position to allow loading of the memory from the discharge side of the consumer in a braking phase. In this case, the switching valve is acted upon by the pending control signal in the blocking position to shut off the connection of the connecting lines to the memory at an acceleration of the consumer.
Besondere Vorteile hinsichtlich eines einfachen Aufbaus ergeben sich hierbei, wenn das Ansteuersignal von dem Lastdruck des Verbrauchers gebildet ist. Der Lastdruck des Verbrauchers wird an dem Wegeventil bzw. der Zulaufseite des Verbrauchers abgegriffen. Während einer Beschleunigungsphase steht ein entsprechender Lastdruck zur Verfügung, der das Schaltventil in die Sperrstellung beaufschlagt. Während einer Bremsphase bricht der Lastdruck in der Zulaufseite des Verbrauchers infolge des stattfindenden Druckwechsels in den Verbraucherleitungen zusammen, so dass das Schaltventil automatisch und ohne zusätzliche Sensoreinrichtung von der Federeinrichtung bei fehlendem Lastdruck in die Ladestellung beaufschlagt wird, um den Speicher während einer Bremsphase aus der Ablaufseite und dem erzeugten Bremsdruck aufzuladen. Particular advantages in terms of a simple structure arise here when the drive signal is formed by the load pressure of the consumer. The load pressure of the consumer is tapped at the directional control valve or the inlet side of the consumer. During an acceleration phase, a corresponding load pressure is available, which acts on the switching valve in the blocking position. During a braking phase, the load pressure in the inlet side of the consumer breaks down as a result of the pressure change taking place in the consumer lines, so that the switching valve is automatically and without additional sensor device acted upon by the spring device in the loading position in the load position to the memory during a braking phase from the drain side and to charge the generated brake pressure.
Das Auswahlventil ist gemäß einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung von zwei Schaltventilen gebildet, die jeweils eine Sperrstellung und eine als Durchflussstellung ausgebildete Ladestellung aufweisen, wobei ein erstes Schaltventil die erste Verbraucherleitung mit dem Speicher verbindet und ein zweites Schaltventil die zweite Verbraucherleitung mit dem Speicher verbindet. Mit zwei derartigen, jeweils als Zweistellungs-Zweianschlussventilen ausgebildeten Schaltventilen kann mit einem einfachen Aufbau auf und mit geringem Bauaufwand ein die Funktion der Rekuperationsventileinrichtung aufweisendes Auswahlventil gebildet werden, um den Speicher in der Bremsphase aus der Ablaufseite des Verbrauchers zu befüllen.The selector valve is formed according to a further alternative embodiment of the invention of two switching valves, each having a blocking position and a charge position designed as a flow position, wherein a first switching valve connects the first load line to the memory and a second switching valve connects the second load line to the memory. With two such, each designed as two-position two-port valves switching valves can be formed with a simple construction and with low construction costs, a function of the Rekuperationsventileinrichtung exhibiting selector valve to fill the memory in the braking phase from the discharge side of the consumer.
Hinsichtlich einer einfach aufgebauten Ansteuerung der Schaltventile ergeben sich besondere Vorteile, wenn die Schaltventile jeweils von einer Federeinrichtung in Richtung der Sperrstellung und mittels eines Ansteuersignals in Richtung der Durchflussstellung beaufschlagbar sind. Durch entsprechende Ansteuerung des der Ablaufseite zugeordneten Schaltventils in die die Ladestellung bildende Durchflussstellung kann auf einfache Weise das Laden des Speichers während einer Bremsphase des Verbrauchers aus der Ablaufseite des Verbrauchers erzielt werden.With regard to a simple design control of the switching valves, there are particular advantages when the switching valves are each acted upon by a spring device in the direction of the blocking position and by means of a drive signal in the direction of the flow position. By appropriate control of the outlet side associated switching valve in the charging position forming flow position can be achieved in a simple way, the loading of the memory during a braking phase of the consumer from the discharge side of the consumer.
Sofern die beiden Schaltventile mittels mindestens einer Ladeleitung an den Speicher angeschlossen sind, wobei in der Ladeleitung ein in Richtung zum Speicher öffnendes Sperrventil, insbesondere Rückschlagventil, angeordnet ist, kann in der Beschleunigungsphase das Entleeren des Speichers zur Förderleitung sichergestellt werden und bei zwei Ladeleitungen, in denen jeweils ein Sperrventil angeordnet ist, auf einfache Weise während einer Bremsphase das Laden des Speichers aus der Ablaufseite des Speichers sichergestellt und ein Kurzschluss der Ablaufseite mit der Zulaufseite des Verbrauchers während einer Bremsphase des Verbrauchers wirksam und auf einfache Weise vermieden werden.If the two switching valves are connected by means of at least one charge line to the memory, wherein in the charging line in the direction of the memory opening check valve, in particular check valve is arranged, can be ensured in the acceleration phase, the emptying of the memory to the delivery line and two charging lines, in each of which a check valve is arranged to ensure the loading of the memory from the drain side of the memory in a simple way during a braking phase and a short circuit of the drain side with the inlet side of the consumer during a braking phase of the consumer effectively and easily avoided.
Besondere Vorteile hinsichtlich eines einfachen Aufbaus ergeben sich hierbei, wenn die Schaltventile elektrisch betätigbar sind, wobei eine Sensoreinrichtung zur Erfassung der Bewegungsgeschwindigkeit und der Bewegungsrichtung des Verbrauchers vorgesehen sind und die elektrische Ansteuerung der Schaltventile in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit und der Bewegungsrichtung des Verbrauchers erfolgt. Mit einer die Bewegungsgeschwindigkeit und die Bewegungsrichtung des Verbrauchers erfassenden Sensoreinrichtung kann auf einfache Weise über die Bewegungsrichtung die Ablaufseite des Verbrauchers erkannt und über die Bewegungsgeschwindigkeit eine Bremsphase des Verbrauchers erkannt werden, so dass in einer Bremsphase auf einfache Weise das der entsprechenden Ablaufseite des Verbrauchers zugeordnete Schaltventil in die die Ladestellung bildende Durchflussstellung angesteuert werden, um ein Laden des Speichers aus der Ablaufseite des Verbrauchers sicherzustellen.Particular advantages in terms of a simple structure arise here when the switching valves are electrically actuated, wherein a sensor device for detecting the movement speed and the direction of movement of the consumer are provided and the electrical control of the switching valves in response to the movement speed and the direction of movement of the consumer. With a sensor device detecting the movement speed and the direction of movement of the consumer, the discharge side of the consumer can be detected in a simple manner via the movement direction and a braking phase of the consumer can be detected via the movement speed, so that the switching valve associated with the corresponding discharge side of the consumer is easily in a braking phase are controlled in the charging position forming flow position to ensure loading of the memory from the outlet side of the consumer.
Besondere Vorteile hinsichtlich eines einfachen Aufbaus werden ebenfalls erzielt, wenn die Schaltventile elektrisch betätigbar sind, wobei das Wegeventil elektrisch betätigbar ist und eine elektrische Ansteuersignale des Wegeventils erzeugende Vorgabeeinrichtung, insbesondere ein Joystick, vorgesehen ist, wobei die Schaltventile in Abhängigkeit von den von der Vorgabeeinrichtung erzeugten Ansteuersignalen des Wegeventils betätigt sind. Mit einer Betätigung der beiden Schaltventile in Abhängigkeit von den elektrischen Ansteuersignalen des Wegeventils kann auf einfache Weise erzielt werden, dass das der zweiter Verbraucherleitung zugeordnete Schaltventil von dem das Wegeventil in Richtung der ersten Steuerstellung beaufschlagenden Ansteuersignal, in der das Wegeventil die erste Verbraucherleitung mit der Förderleitung und die zweite Verbraucherleitung mit der Behälterleitung verbindet, in die Durchflussstellung angesteuert ist und das der ersten Verbraucherleitung zugeordnete Schaltventil von dem das Wegeventil in Richtung der zweiten Steuerstellung beaufschlagenden Ansteuersignal, in der das Wegeventil die zweite Verbraucherleitung mit der Förderleitung und die erste Verbraucherleitung mit der Behälterleitung verbindet, in Durchflussstellung beaufschlagt ist. Durch einen zeitverzögerten Abbau des Ansteuersignals des Steuerventils gegenüber dem Ansteuersignal des Wegeventils wird auf einfache Weise erzielt, dass bei entsprechender Betätigung des Wegeventils in die Neutralstellung während eines Bremsvorgangs die jeweilige Ablaufseite des Verbrauchers durch das entsprechend angesteuerte Schaltventil mit dem Speicher verbunden ist, so dass in einer Bremsphase der Speicher automatisch und ohne zusätzliche Sensoreinrichtung aus der Ablaufseite und dem erzeugten Bremsdruck aufgeladen werden kann.Particular advantages in terms of a simple structure are also achieved when the switching valves are electrically actuated, wherein the directional control valve is electrically actuated and an electrical control signals of the directional valve generating default device, in particular a joystick, is provided, wherein the switching valves in response to the generated by the default device Drive signals of the directional control valve are actuated. With an actuation of the two switching valves in response to the electrical control signals of the directional control valve can be achieved in a simple manner that the second consumer line associated switching valve of the directional control valve in the direction of the first control position acting on the control signal in the directional control valve, the first load line to the delivery line and the second consumer line connects to the container line, is driven into the flow position and the first consumer line associated switching valve of the directional control valve in the direction of the second control position acting on control signal, in the directional control valve, the second load line to the delivery line and the first consumer line to the container line connects, is acted upon in flow position. By a time-delayed reduction of the control signal of the control valve with respect to the control signal of the directional control valve is achieved in a simple manner that with appropriate actuation of the directional valve in the neutral position during a braking operation, the respective outlet side of the consumer is connected by the appropriately controlled switching valve to the memory, so that in a braking phase of the memory automatically and without additional sensor device from the Outlet side and the generated brake pressure can be charged.
Gemäß einer zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung ist mindestens ein weiterer von der Pumpe im offenen Kreislauf betriebener Verbraucher vorgesehen, wobei zur Steuerung des Verbrauchers ein Wegeventil vorgesehen ist, das an die Förderleitung der Pumpe stromab des Sperrventils angeschlossen ist. Durch den erfindungsgemäßen Anschluss des Speichers an die Förderleitung stromauf der Wegeventile der Verbraucher kann die in dem Speicher beim Abbremsen des Verbrauchers zurückgewonnene Energie einem weiteren Verbraucher zugeführt werden.According to an expedient development of the invention, at least one further operated by the pump in the open circuit consumer is provided, wherein for controlling the consumer, a directional control valve is provided, which is connected to the delivery line of the pump downstream of the check valve. By the inventive connection of the memory to the delivery line upstream of the directional control valves of the consumer, the energy recovered in the memory when the consumer is being decelerated can be supplied to another consumer.
Sofern gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung in einer von dem Speicher zu der Förderleitung geführten Endladeleitung ein in Richtung zur Förderleitung öffnendes Sperrventil, insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet ist, kann in einer Beschleunigungsphase eine Strömung von der Förderleitung in Richtung des Speichers auf einfache Weise verhindert werden.If according to an advantageous embodiment of the invention in a guided from the memory to the discharge line Endladeleitung a towards the delivery line blocking valve, in particular a check valve is arranged, can be prevented in an acceleration phase, a flow from the delivery line in the direction of the memory in a simple manner ,
Die Erfindung betrifft weiterhin eine mobile Arbeitsmaschine, insbesondere Bagger, mit einem hydrostatischen Antriebssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche. Durch die einfach aufgebaute Energierückgewinnung mittels des Speichers kann bei einer mobilen Arbeitsmaschine mit einer von einem Verbrennungsmotor angetriebenen Pumpe des hydrostatischen Antriebssystems eine Kraftstoffreduzierung und eine Verringerung der Abgasemissionen mit geringem Bauaufwand erzielt werden.The invention further relates to a mobile work machine, in particular excavator, with a hydrostatic drive system according to one of the preceding claims. Due to the simply constructed energy recovery by means of the memory can be achieved with low construction costs in a mobile machine with a driven by an internal combustion engine pump of the hydrostatic drive system, a fuel reduction and a reduction of exhaust emissions.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigtFurther advantages and details of the invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the schematic figures. This shows
In der
Das Antriebssystem umfasst eine Pumpe
Das Wegeventil
Der Förderleitung
Zur Absicherung des Verbrauchers
Die Druckbegrenzungsventileinrichtung
Erfindungsgemäß ist zur Rückgewinnung der Bremsenergie des Verbrauchers
Gemäß der
In der
In der zu dem Speicher
Durch den erfindungsgemäßen Anschluss der Entladeleitung
Gelangt bei der
Gelangt entsprechend bei der
Wird nach einem derartigen Bremsvorgang das Wegeventil
Bei Verwendung eines mehrere Federn umfassenden Federpakets als Federeinrichtung
Durch die Integration der Funktion des Rekuperationsventileinrichtung
In der
Im Unterschied zur
In der
Zur Absicherung des Verbrauchers
Die Rekuperationsventileinrichtung
Das Auswahlventil
Das als Dreistellungs-Dreianschlussventil ausgebildete Auswahlventil
Bei der
Bei einem in der Ansteuerleitung
Gelangt bei der
Entsprechend wird bei einem in der Ansteuerleitung
In der
Bei der
Das als Zweistellungs-Dreianschlussventil ausgebildete Auswahlventil
Das Ansteuersignal ist von dem Lastdruck des Verbrauchers
Bei einem in der Ansteuerleitung
In der
In der
In den von den Schaltventilen
Die Schaltventile
Die elektrische Betätigung der Schaltventile
Alternativ kann bei einer elektrischen oder elektro-hydraulischen Betätigung des Wegeventils
Mit der elektrischen Ansteuerung der Schaltventile
In der
Die Erfindung weist eine Reihe von Vorteilen auf.The invention has a number of advantages.
Mit den in den
Bei einem Antriebssystem mit als Closed-Center-Ventilen ausgebildeten Wegeventilen
Bei den in den
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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