DE102021114710A1 - Hydraulic system and method of operating a hydraulic system - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem mit einer Tandempumpe (10), die eine erste Pumpe (11) und eine zweite Pumpe (12) umfasst, die einen gemeinsamen Antrieb (3) aufweisen.Um das Bereitstellen verschiedener Volumenströme und/oder Druckniveaus in dem Hydrauliksystem (1) zu vereinfachen, ist die erste Pumpe (11) als Reversierpumpe ausgeführt, die antriebsmäßig so mit dem gemeinsamen Antrieb (3) verbunden ist, dass ein Hydraulikmedium aus einem Tank in entgegengesetzten Förderrichtungen gefördert werden kann, wobei die zweite Pumpe (12), die nur in einer Förderrichtung Hydraulikmedium aus dem Tank fördern kann, über einen Freilauf (7) antriebsmäßig mit dem gemeinsamen Antrieb (3) verbunden ist.The invention relates to a hydraulic system with a tandem pump (10) which comprises a first pump (11) and a second pump (12) which have a common drive (3). In order to provide different volume flows and/or pressure levels in the hydraulic system ( 1) to simplify, the first pump (11) is designed as a reversible pump, which is drivingly connected to the common drive (3) in such a way that a hydraulic medium can be conveyed from a tank in opposite conveying directions, the second pump (12), which can only convey hydraulic medium from the tank in one conveying direction, is drivingly connected to the common drive (3) via a freewheel (7).

Description

Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem mit einer Tandempumpe, die eine erste Pumpe und eine zweite Pumpe umfasst, die einen gemeinsamen Antrieb aufweisen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Hydrauliksystems.The invention relates to a hydraulic system with a tandem pump that includes a first pump and a second pump that have a common drive. The invention also relates to a method for operating such a hydraulic system.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2018 112 670 A1 ist eine Hydraulikeinrichtung mit einer Pumpe bekannt, die zum einen an eine Kühlmittelleitung zum Versorgen eines ersten Verbrauchers mit Hydraulikmittel zu dessen Kühlung und/oder Schmierung anschließbar ist und an eine Aktivierungsleitung zum Versorgen eines zweiten Verbrauchers mit demselben Hydraulikmittel zu dessen Betätigung anschließbar ist, wobei die Pumpe als Reversierpumpe ausgebildet ist, wobei ein hydraulischer Parksperrenbetätiger, der einen doppelt wirkenden Kolben besitzt, mit Hydraulikmittel zur Parksperrenaktuierung versorgbar ist, wobei der Kolben als Differenzflächenkolben oder als Gleichflächenkolben ausgelegt ist, wobei der Parksperrenbetätiger über eine Rastiervorrichtung lagefestlegbar ist, wobei die Rastiervorrichtung ein federvorgespanntes Blockierelement besitzt, das zum Eingreifen in eine formgegengleiche Ausnehmung bemessen und angeordnet ist. Aus der deutschen Patentschrift DE 39 04 874 C2 ist eine Tandempumpe bekannt, die aus einer Flügelzellenpumpe und einer Radialkolbenpumpe besteht, die einen gemeinsamen Antrieb aufweisen.From the German Offenlegungsschrift DE 10 2018 112 670 A1 a hydraulic device with a pump is known, which can be connected to a coolant line for supplying a first consumer with hydraulic medium for cooling and/or lubricating it and can be connected to an activation line for supplying a second consumer with the same hydraulic medium for its actuation, wherein the Pump is designed as a reversing pump, wherein a hydraulic parking lock actuator, which has a double-acting piston, can be supplied with hydraulic medium for actuating the parking lock, wherein the piston is designed as a differential area piston or as an equal area piston, the parking lock actuator being able to be fixed in position via a locking device, the locking device being a spring-loaded Has blocking element, which is dimensioned and arranged for engagement in a shape-opposite recess. From the German patent specification DE 39 04 874 C2 a tandem pump is known, which consists of a vane pump and a radial piston pump, which have a common drive.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Bereitstellen verschiedener Volumenströme und/oder Druckniveaus in einem Hydrauliksystem mit einer Tandempumpe, die eine erste Pumpe und eine zweite Pumpe umfasst, die einen gemeinsamen Antrieb aufweisen, zu vereinfachen.The object of the invention is to simplify the provision of different volume flows and/or pressure levels in a hydraulic system with a tandem pump that includes a first pump and a second pump that have a common drive.

Die Aufgabe ist bei einem Hydrauliksystem mit einer Tandempumpe, die eine erste Pumpe und eine zweite Pumpe umfasst, die einen gemeinsamen Antrieb aufweisen, dadurch gelöst, dass die erste Pumpe als Reversierpumpe ausgeführt ist, die antriebsmäßig so mit dem gemeinsamen Antrieb verbunden ist, dass ein Hydraulikmedium aus einem Tank in entgegengesetzten Förderrichtungen gefördert werden kann, wobei die zweite Pumpe, die nur in einer Förderrichtung Hydraulikmedium aus dem Tank fördern kann, über einen Freilauf antriebsmäßig mit dem gemeinsamen Antrieb verbunden ist. Die erste Pumpe kann durch den der zweiten Pumpe zugeordneten Freilauf vorteilhaft alleine angetrieben werden, um eine Hochdruckpumpe darzustellen. Die durch den gemeinsamen Antrieb angetriebenen Pumpen stellen gemeinsam vorteilhaft eine Volumenstrompumpe dar. Der gemeinsame Antrieb umfasst zum Beispiel einen Elektromotor, der über eine gemeinsame Antriebswelle antriebsmäßig mit beiden Pumpen verbunden ist.The object is achieved in a hydraulic system with a tandem pump, which includes a first pump and a second pump that have a common drive, in that the first pump is designed as a reversible pump that is drivingly connected to the common drive in such a way that a Hydraulic medium can be conveyed from a tank in opposite conveying directions, with the second pump, which can convey hydraulic medium from the tank only in one conveying direction, being drivingly connected to the common drive via a freewheel. The first pump can advantageously be driven alone by the freewheel associated with the second pump in order to represent a high-pressure pump. The pumps driven by the common drive advantageously together represent a volume flow pump. The common drive comprises, for example, an electric motor which is drivingly connected to both pumps via a common drive shaft.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpen als Zahnradpumpen mit jeweils einem ersten durch den gemeinsamen Antrieb antreibbaren Zahnrad und einem zweiten getriebenen Zahnrad ausgeführt sind, wobei die zweiten Zahnräder über einen dem zweiten Zahnrad der zweiten Pumpe zugeordneten Freilauf frei gegeneinander verdrehbar sind. Ein erster Freilauf ist vorteilhaft dem ersten Zahnrad der ersten Zahnradpumpe zugeordnet. Durch den ersten Freilauf wird erreicht, dass die erste Pumpe in einer Förderrichtung alleine, das heißt ohne die zweite Pumpe, angetrieben werden kann. Durch den zweiten Freilauf, der dem zweiten Zahnrad der zweiten Pumpe zugeordnet ist, wird erreicht, dass die erste Pumpe, die als Reversierpumpe ausgeführt ist, in beiden Förderrichtungen betrieben werden kann.A preferred exemplary embodiment of the hydraulic system is characterized in that the pumps are designed as gear pumps, each with a first gear wheel that can be driven by the common drive and a second driven gear wheel, with the second gear wheels being freely rotatable in relation to one another via a freewheel assigned to the second gear wheel of the second pump . A first freewheel is advantageously associated with the first gear of the first gear pump. The first freewheel means that the first pump can be driven alone in a conveying direction, ie without the second pump. The second freewheel, which is assigned to the second gear wheel of the second pump, means that the first pump, which is designed as a reversible pump, can be operated in both conveying directions.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Pumpen in dem Hydrauliksystem nur mit passiven Ventilen hydraulisch so mit dem Tank verschaltet sind, dass in Abhängigkeit von der Förderrichtung der als Reversierpumpe ausgeführten ersten Pumpe in dem Hydrauliksystem zwei verschiedene Volumenströme und/oder Druckniveaus bereitgestellt werden. Bei den passiven Ventilen handelt es sich zum Beispiel um Rückschlagventile. Der Begriff passiv im Hinblick auf die Ventile bedeutet insbesondere, dass in dem Hydrauliksystem kein aktives Ventil benötigt wird, um die beiden unterschiedlichen Volumenströme und/oder Druckniveaus bereitzustellen.Another preferred exemplary embodiment of the hydraulic system is characterized in that the two pumps in the hydraulic system are hydraulically connected to the tank only with passive valves in such a way that, depending on the conveying direction of the first pump, which is designed as a reversible pump, two different volume flows and/or Pressure levels are provided. The passive valves are, for example, check valves. The term passive with regard to the valves means in particular that no active valve is required in the hydraulic system in order to provide the two different volume flows and/or pressure levels.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingang der zweiten Pumpe über ein erstes in Richtung Tank sperrendes Tank-Rückschlagventil mit dem Tank verbunden ist, wobei ein Ausgang der zweiten Pumpe über ein zweites in Richtung Tank sperrendes Tank-Rückschlagventil mit dem Tank verbunden ist. Die beiden Tank-Rückschlagventile ermöglichen zum einen ein Fördern der zweiten Pumpe in ihrer einzigen Förderrichtung von ihrem Eingang zu ihrem Ausgang. Darüber hinaus ermöglichen die beiden Tank-Rückschlagventile ein Fördern der als Reversierpumpe ausgeführten zweiten Pumpe in ihren beiden Förderrichtungen.A further preferred exemplary embodiment of the hydraulic system is characterized in that an inlet of the second pump is connected to the tank via a first tank non-return valve blocking in the direction of the tank, with an outlet of the second pump being connected to the tank via a second tank non-return valve blocking in the direction of the tank tank is connected. On the one hand, the two tank check valves allow the second pump to deliver in its only delivery direction from its inlet to its outlet. In addition, the two tank non-return valves allow the second pump, which is designed as a reversible pump, to deliver in its two delivery directions.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang der zweiten Pumpe über ein Pumpen-Rückschlagventil mit einem ersten Förderanschluss der ersten Pumpe verbunden ist, wobei der Ausgang der zweiten Pumpe mit einem zweiten Förderanschluss der ersten Pumpe verbunden ist. So wird auf einfache Art und Weise und nur mit passiven Ventilen, insbesondere Rückschlagventilen, erreicht, dass mit der Tandempumpe entweder alleine mit der ersten Pumpe Hydraulikmedium auf einem hohen Druckniveau bereitgestellt wird, oder mit beiden Pumpen zusammen ein großer Volumenstrom auf einem geringeren Druckniveau bereitgestellt wird.Another preferred exemplary embodiment of the hydraulic system is characterized in that the inlet of the second pump is connected to a first delivery port of the first pump via a pump check valve, with the outlet of the second pump being connected to a second delivery port of the first pump. In this way, it is achieved in a simple manner and only with passive valves, in particular check valves, that with the tandem pump hydraulic medium is provided at a high pressure level either alone with the first pump, or with both pumps together a large volume flow is provided at a lower pressure level .

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Förderanschluss der ersten Pumpe über ein in Richtung des zweiten Förderanschlusses der ersten Pumpe sperrendes Versorgungs-Rückschlagventil mit einer Kühlung und/oder Schmierung verbunden ist, wobei der erste Förderanschluss der ersten Pumpe über ein in Richtung des ersten Förderanschlusses sperrendes Betätigungs-Rückschlagventil mit einem Betätigungszylinder verbunden ist. Über das Betätigungs-Rückschlagventil kann der Betätigungszylinder mit einem hohen Betätigungsdruck beaufschlagt werden. Über das Versorgungs-Rückschlagventil kann die Kühlung und/oder Schmierung mit einem hohen Volumenstrom versorgt werden.Another preferred exemplary embodiment of the hydraulic system is characterized in that the second delivery connection of the first pump is connected to a cooling and/or lubricating system via a non-return supply valve blocking in the direction of the second delivery connection of the first pump, with the first delivery connection of the first pump being connected via a in the direction of the first delivery connection blocking actuating non-return valve is connected to an actuating cylinder. The actuating cylinder can be subjected to a high actuating pressure via the actuating non-return valve. The cooling and/or lubrication can be supplied with a high volume flow via the supply non-return valve.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungszylinder mit einem Betätigungskolben als doppelt wirkender Hydraulikzylinder mit zwei Druckanschlüssen ausgeführt ist, die an ein Umschaltventil angeschlossen sind. Das Umschaltventil ist zum Beispiel als 2/2-Wegeventil ausgeführt. Über das Umschaltventil kann jeweils einer der Druckanschlüsse mit Druck beaufschlagt werden, während der andere Druckanschluss in den Tank entlastet wird. So wird auf einfache Art und Weise eine Betätigung, zum Beispiel einer Kupplung, insbesondere einer Klauenkupplung, ermöglicht. Der als doppelt wirkender Hydraulikzylinder ausgeführte Betätigungszylinder umfasst des Weiteren zwei Steuerdruckanschlüsse, die über Steuerdruckleitungen steuerungsmäßig mit Steuerdruckflächen des Umschaltventils verbunden sind.A further preferred exemplary embodiment of the hydraulic system is characterized in that the actuating cylinder with an actuating piston is designed as a double-acting hydraulic cylinder with two pressure connections which are connected to a switching valve. The switching valve is designed, for example, as a 2/2-way valve. Pressure can be applied to one of the pressure connections via the switching valve, while the other pressure connection is relieved into the tank. In this way, actuation, for example of a clutch, in particular a claw clutch, is made possible in a simple manner. The actuating cylinder designed as a double-acting hydraulic cylinder also includes two control pressure connections, which are connected to control pressure surfaces of the switchover valve via control pressure lines.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hydrauliksystems ist dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungskolben mechanisch mit einer Rampenanordnung gekoppelt ist, die zwei Rampen umfasst, die mit einem durch eine Federeinrichtung vorgespannten Rastelement zusammenwirken. Das durch die Federeinrichtung vorgespannte Rastelement stellt zusammen mit der Rampenanordnung einen Rastmechanismus dar, durch welchen der Betätigungskolben mechanisch über die Federeinrichtung in seine Endstellung bewegt wird, kurz bevor der Betätigungskolben einen der Steuerdruckausgänge in Richtung einer Umschaltbetätigung freigibt.A further preferred exemplary embodiment of the hydraulic system is characterized in that the actuating piston is mechanically coupled to a ramp arrangement which comprises two ramps which interact with a latching element which is pretensioned by a spring device. The detent element prestressed by the spring device together with the ramp arrangement represents a detent mechanism by which the actuating piston is moved mechanically via the spring device into its end position shortly before the actuating piston releases one of the control pressure outlets in the direction of a switchover actuation.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Tandempumpe, insbesondere eine erste Pumpe und/oder eine zweite Pumpe, für ein vorab beschriebenes Hydrauliksystem. Die Tandempumpen, insbesondere die erste Pumpe und die zweite Pumpe, sind separat handelbar.The invention also relates to a tandem pump, in particular a first pump and/or a second pump, for a hydraulic system as described above. The tandem pumps, especially the first pump and the second pump, can be traded separately.

Bei einem Verfahren zum Betreiben eines vorab beschriebenen Hydrauliksystems ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass in einer ersten Antriebsdrehrichtung, in welcher der Freilauf Drehmoment überträgt, beide Pumpen angetrieben werden, um gemeinsam einen hohen Volumenstrom zu fördern, wobei in einer zweiten Antriebsdrehrichtung, in welcher der Freilauf kein Drehmoment überträgt, nur die erste Pumpe angetrieben wird, um mit einem geringen Volumenstrom ein höheres Druckniveau zu erzeugen. Sowohl mit der ersten Pumpe als auch mit beiden Pumpen zusammengeschaltet kann maximal die gleiche hydraulische Leistung erzeugt werden, die zum Beispiel durch die Leistungsfähigkeit des Pumpenantriebs, insbesondere eines Elektromotors, begrenzt ist. Über die Drehrichtung des Pumpenmotors kann jedoch wahlweise ein hohes Druckniveau mit einem geringen Volumenstrom oder ein geringes Druckniveau mit einem hohen Volumenstrom bereitgestellt werden, ohne dass hierfür ein zweiter Pumpenmotor oder ein aktives Ventil benötigt wird.In a method for operating a hydraulic system as described above, the above-mentioned object is alternatively or additionally achieved in that both pumps are driven in a first driving direction of rotation, in which the freewheel transmits torque, in order to jointly deliver a high volume flow, wherein in a second Driving direction of rotation, in which the freewheel does not transmit any torque, only the first pump is driven in order to generate a higher pressure level with a low volume flow. With the first pump as well as with both pumps connected together, the same maximum hydraulic power can be generated, which is limited, for example, by the performance of the pump drive, in particular an electric motor. However, the direction of rotation of the pump motor can be used to provide either a high pressure level with a low volume flow or a low pressure level with a high volume flow without a second pump motor or an active valve being required for this.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

• 1 eine schematische Darstellung einer Tandempumpe mit einer ersten und mit einer zweiten Pumpe, im Längsschnitt;
• 2 ein Hydrauliksystem mit einer Tandempumpe, wie sie in 1 dargestellt ist, in Form eines Hydraulikschaltplans; und
• 3 das Hydrauliksystem aus 2 mit einem als doppelt wirkender Hydraulikzylinder ausgeführten Betätigungszylinder und mit einer Kühlung und/oder Schmierung.

Further advantages, features and details of the invention result from the following description, in which various exemplary embodiments are described in detail with reference to the drawing. Show it:

• 1 a schematic representation of a tandem pump with a first and a second pump, in longitudinal section;
• 2 a hydraulic system with a tandem pump as shown in 1 is shown in the form of a hydraulic circuit diagram; and
• 3 the hydraulic system off 2 with an actuating cylinder designed as a double-acting hydraulic cylinder and with cooling and/or lubrication.

In 1 ist eine Tandempumpe 10 schematisch im Längsschnitt dargestellt. Die Tandempumpe 10 umfasst eine erste Pumpe 11 und eine zweite Pumpe 12. Die erste Pumpe 11 ist als Reversierpumpe ausgeführt, die in zwei entgegengesetzte Richtungen fördern kann. Die zweite Pumpe 12 ist als einfache Pumpe ausgeführt, die in nur einer Förderrichtung fördern kann.In 1 a tandem pump 10 is shown schematically in longitudinal section. The tandem pump 10 includes a first pump 11 and a second pump 12. The first pump 11 is designed as a reversible pump that can deliver in two opposite directions. The second pump 12 is designed as a simple pump that can deliver in only one conveying direction.

Beide Pumpen 11, 12 der Tandempumpe 10 sind als Zahnradpumpen ausgeführt. Die erste Zahnradpumpe 11 umfasst ein erstes Zahnrad 13 und ein zweites Zahnrad 14. Die zweite Zahnradpumpe 12 umfasst ein erstes Zahnrad 15 und ein zweites Zahnrad 16.Both pumps 11, 12 of the tandem pump 10 are designed as gear pumps. The first gear pump 11 includes a first gear 13 and a second gear 14. The second gear pump 12 comprises a first gear 15 and a second gear 16.

Die beiden ersten Zahnräder 13 und 15 der beiden Pumpen 11 und 12 sind gemeinsam über eine gemeinsame Antriebswelle 5 durch einen gemeinsamen Antrieb 3 antreibbar. Der gemeinsame Antrieb 3 umfasst einen Elektromotor 4.The two first gears 13 and 15 of the two pumps 11 and 12 can be driven together via a common drive shaft 5 by a common drive 3 . The common drive 3 includes an electric motor 4.

Die antriebsmäßige Verbindung zwischen der gemeinsamen Antriebswelle 5 und dem ersten Zahnrad 15 der zweiten Pumpe 12 umfasst einen Freilauf 7, der auch als erster Freilauf bezeichnet wird. Durch den ersten Freilauf 7 wird erreicht, dass das erste Zahnrad 15 der zweiten Pumpe 12 in einer ersten Drehrichtung der gemeinsamen Antriebswelle 5 antriebsmäßig mit dieser verbunden wird. In einer zweiten Drehrichtung der gemeinsamen Antriebswelle 5 sorgt der erste Freilauf 7 dafür, dass kein Drehmoment von der gemeinsamen Antriebswelle 5 auf das erste Zahnrad 15 der zweiten Pumpe 12 übertragen wird.The driving connection between the common drive shaft 5 and the first gear 15 of the second pump 12 includes a freewheel 7, which is also referred to as the first freewheel. The first freewheel 7 ensures that the first gear wheel 15 of the second pump 12 is drivingly connected to the common drive shaft 5 in a first direction of rotation. In a second direction of rotation of the common drive shaft 5, the first freewheel 7 ensures that no torque is transmitted from the common drive shaft 5 to the first gear wheel 15 of the second pump 12.

Die Tandempumpe 10 umfasst parallel zu der gemeinsamen Antriebswelle 5 eine Welle 6 für die zweiten Zahnräder 14 und 16 der beiden Pumpen 11, 12. Zwischen der Welle 6 und dem zweiten Zahnrad 16 der zweiten Pumpe 12 ist ein in beide Drehrichtungen wirksamer Freilauf 8 angeordnet. Durch den in beiden Drehrichtungen wirksamen Freilauf 8, der auch als zweiter Freilauf bezeichnet wird, können sich die beiden zweiten Zahnräder 14 und 16 der beiden Pumpen 11, 12 relativ zueinander verdrehen.The tandem pump 10 includes a shaft 6 parallel to the common drive shaft 5 for the second gears 14 and 16 of the two pumps 11, 12. Between the shaft 6 and the second gear 16 of the second pump 12 there is a freewheel 8 effective in both directions of rotation. Due to the freewheel 8, which is effective in both directions of rotation and is also referred to as the second freewheel, the two second gears 14 and 16 of the two pumps 11, 12 can rotate relative to one another.

Die beiden Freiläufe 7, 8 stellen gemeinsam eine Freilaufeinrichtung 9 dar, die in 2 symbolisch zwischen den beiden symbolisch dargestellten Pumpen 11, 12 angeordnet ist. Im Gegensatz zu dem zweiten Freilauf 8 wirkt der erste Freilauf 7 zwischen der gemeinsamen Antriebswelle 5 und dem ersten Zahnrad 15 der zweiten Pumpe 12 nur in einer Drehrichtung.The two freewheels 7, 8 together represent a freewheel device 9, which in 2 symbolically between the two pumps 11, 12 shown symbolically. In contrast to the second freewheel 8, the first freewheel 7 acts between the common drive shaft 5 and the first gear 15 of the second pump 12 in only one direction of rotation.

In den 2 und 3 ist gezeigt, wie die Tandempumpe 10 aus 1 in ein Hydrauliksystem 1 mit einem Tank 2 eingebunden ist. Hydraulikmedium kann aus dem Tank 2 über einen Saugfilter 20 und eine Verzweigung 26 in einen Betätigungsast 31 oder in einen Versorgungsast 32 gefördert werden.In the 2 and 3 is shown how the tandem pump 10 looks like 1 is integrated into a hydraulic system 1 with a tank 2. Hydraulic medium can be conveyed from the tank 2 via a suction filter 20 and a branch 26 into an actuating branch 31 or into a supply branch 32 .

In dem Betätigungsast 31 sind ausgehend von der Verzweigung 26 ein erstes Tank-Rückschlagventil 21, ein Eingang 23 der zweiten Pumpe 12, ein Pumpen-Rückschlagventil 25, ein erster Förderanschluss 27 der als Reversierpumpe ausgeführten ersten Pumpe 11 und ein Betätigungs-Rückschlagventil 29 angeordnet. Die Rückschlagventile 21, 25 und 29 in dem Betätigungsast 31 sperren alle in 2 nach unten in Richtung des Tanks 2.Starting from the branch 26, a first tank check valve 21, an inlet 23 of the second pump 12, a pump check valve 25, a first delivery connection 27 of the first pump 11 designed as a reversible pump and an actuating check valve 29 are arranged in the actuating branch 31. The check valves 21, 25 and 29 in the actuating branch 31 lock all in 2 down towards the tank 2.

In dem Versorgungsast 32 sind ausgehend von der Verzweigung 26 ein zweites Tank-Rückschlagventil 22, ein Ausgang 24 der zweiten Pumpe 12, ein zweiter Förderanschluss 28 der ersten Pumpe 11 und ein Versorgungs-Rückschlagventil 30 angeordnet. Die beiden Rückschlagventile 22 und 30 in dem Versorgungsast 32 sperren in 2 nach unten in Richtung des Tanks 2.Starting from the branch 26 , a second tank check valve 22 , an outlet 24 of the second pump 12 , a second delivery connection 28 of the first pump 11 and a supply check valve 30 are arranged in the supply branch 32 . The two check valves 22 and 30 in the supply branch 32 lock in 2 down towards the tank 2.

Über den Versorgungsast 32 wird eine Kühlung und/oder Schmierung 33 mit Hydraulikmedium aus dem Tank 2 versorgt. Über den Betätigungsast 31 wird ein in 3 mit 46 bezeichnetes Betätigungselement 46 hydraulisch betätigt. Bei dem Betätigungselement 46 handelt es sich zum Beispiel um eine Klauenkupplung.A cooling and/or lubrication system 33 is supplied with hydraulic medium from the tank 2 via the supply branch 32 . An in 3 with 46 designated actuator 46 hydraulically actuated. The actuating element 46 is, for example, a dog clutch.

In 3 sieht man, dass der Betätigungsast 31 des Hydrauliksystems 1 an einen ersten Anschluss eines Umschaltventils 35 angeschlossen ist. An einen zweiten Anschluss des Umschaltventils 35 ist eine Tankleitung 36 angeschlossen. An einen dritten Anschluss und einen vierten Anschluss des Umschaltventils 35 sind zwei Druckanschlüsse eines als doppelt wirkender Hydraulikzylinder ausgeführten Betätigungszylinders 38 angeschlossen.In 3 one can see that the actuating branch 31 of the hydraulic system 1 is connected to a first connection of a switching valve 35 . A tank line 36 is connected to a second connection of the switching valve 35 . Two pressure connections of an actuating cylinder 38 designed as a double-acting hydraulic cylinder are connected to a third connection and a fourth connection of the switching valve 35 .

In den Betätigungszylinder 38 ist ein Betätigungskolben 40 in 3 nach links und rechts hin und her bewegbar aufgenommen. Über das Umschaltventil 35 kann der Betätigungskolben 40 in dem Betätigungszylinder 38 in 3 auf seiner linken Seite oder auf seiner rechten Seite mit einem Betätigungsdruck beaufschlagt werden. Die jeweils andere Seite des Betätigungskolbens 40 wird dann über das Umschaltventil 35 und die Tankleitung 36 in den Tank entlastet.In the actuating cylinder 38 is an actuating piston 40 in 3 reciprocably left and right. The actuating piston 40 can be moved in the actuating cylinder 38 in 3 on its left side or on its right side with an actuating pressure. The respective other side of the actuating piston 40 is then relieved via the switching valve 35 and the tank line 36 into the tank.

Das Umschaltventil 35 ist über Steuerdruckleitungen 41 und 42 steuerungsmäßig mit dem Betätigungszylinder 38 verbunden. Wenn der Betätigungskolben 40 in dem Betätigungszylinder 38 eine seiner Endstellungen erreicht, dann wird am Ende seines Verfahrweges die jeweils auf der entgegengesetzten Seite angeordnete Steuerdruckleitung 41, 42 freigegeben.The switching valve 35 is connected in terms of control to the actuating cylinder 38 via control pressure lines 41 and 42 . When the actuating piston 40 in the actuating cylinder 38 reaches one of its end positions, the control pressure line 41, 42 arranged on the opposite side is released at the end of its travel.

In der in 3 dargestellten Endstellung des Betätigungskolbens 40 wird der in 3 rechte Druckanschluss des Betätigungszylinders 38 über die Steuerdruckleitung 42 mit dem Umschaltventil 35 verbunden. Bei einer Druckbeaufschlagung wird das Umschaltventil 35 in seine in 3 nicht dargestellte zweite Schaltstellung umgeschaltet.in the in 3 shown end position of the actuating piston 40 is the in 3 right pressure connection of the actuating cylinder 38 is connected to the switching valve 35 via the control pressure line 42 . When pressure is applied, the switching valve 35 is in its in 3 not shown second switching position switched.

In einer ersten Drehrichtung des Pumpenmotors 4 wird über das erste Tank-Rückschlagventil 21 und das Pumpen-Rückschlagventil 25 von beiden Pumpen 11, 12 Hydraulikmedium aus dem Tank 2 angesaugt und die Kühl-Schmierfunktion über das Kühl-Rückschlagventil 30 mit einem hohen Volumenstrom versorgt. In einer zweiten Drehrichtung des Pumpenmotors 4 wird aufgrund der Freilaufeinrichtung 9 nur die erste Pumpe 11 angetrieben, so dass über das zweite Tank-Rückschlagventil 22 Hydraulikmedium aus dem Tank 2 angesaugt wird, um den Betätigungsast 31 über das Betätigungs-Rückschlagventil 29 mit einem hohen Druck zu versorgen.In a first direction of rotation of the pump motor 4, hydraulic medium is drawn in from the tank 2 by both pumps 11, 12 via the first tank check valve 21 and the pump check valve 25, and the cooling/lubricating function is carried out via the Cooling check valve 30 supplied with a high flow rate. In a second direction of rotation of the pump motor 4, only the first pump 11 is driven due to the freewheel device 9, so that hydraulic medium is sucked in from the tank 2 via the second tank non-return valve 22 in order to supply the actuating branch 31 via the actuating non-return valve 29 with a high pressure to supply.

Der Betätigungskolben 40 ist mit einer Rastiervorrichtung 44 kombiniert. Die Rastiervorrichtung 44 ist über eine Koppelstange 45 mit dem Betätigungskolben 40 gekoppelt. Die Rastiervorrichtung 44 umfasst eine Rampenanordnung 47 mit zwei von einer Empore in 3 nach links und nach rechts abfallenden Rampen. Die Rampen der Rampenanordnung 47 wirken mit einem Rastelement 48 zusammen, das durch eine Federeinrichtung 49 in 3 nach unten vorgespannt ist. Bei dem Rastelement 48 handelt es sich zum Beispiel um eine Kugel.The actuating piston 40 is combined with a locking device 44 . The locking device 44 is coupled to the actuating piston 40 via a coupling rod 45 . The locking device 44 includes a ramp arrangement 47 with two from a gallery in 3 ramps sloping left and right. The ramps of the ramp arrangement 47 interact with a latching element 48 which is actuated by a spring device 49 in 3 is biased downward. The latching element 48 is a ball, for example.

Durch die Federeinrichtung 49 wird der Betätigungskolben 40, der auch als Umschaltkolben bezeichnet werden kann, im Zusammenwirken des Rastelements 48 mit den Rampen der Rampenanordnung 47 in seine jeweilige Endstellung bewegt, kurz bevor der Betätigungskolben oder Umschaltkolben 40 eine der Steuerdruckleitungen 41, 42 in Richtung einer Betätigung des Umschaltventils 35 freigibt.The spring device 49 moves the actuating piston 40, which can also be referred to as the switching piston, into its respective end position in cooperation with the latching element 48 and the ramps of the ramp arrangement 47, just before the actuating piston or switching piston 40 pushes one of the control pressure lines 41, 42 in the direction of a Actuation of the switching valve 35 releases.

Der Betätigungskolben 40 ist vorteilhaft mit einem Wegsensor ausgestattet. Durch die mit dem Wegsensor erfasst Weginformation ist es möglich, die Tandempumpe 10 auszuschalten beziehungsweise umzuschalten oder umzukehren, sobald der Betätigungskolben 40 zum Beispiel kurz vor einer Freigabe einer der Steuerdruckleitungen 41, 42 in Richtung einer Umschaltventilbetätigung steht. So wird erreicht, dass die Tandempumpe 10 in dem Hydrauliksystem 1 nicht ständig hin und her geschaltet wird. The actuating piston 40 is advantageously equipped with a displacement sensor. The travel information recorded by the travel sensor makes it possible to switch off or switch over or reverse the tandem pump 10 as soon as the actuating piston 40 is about to release one of the control pressure lines 41, 42 in the direction of a switching valve actuation. What is achieved in this way is that the tandem pump 10 in the hydraulic system 1 is not constantly switched back and forth.

Alternativ kann das Umschaltventil 35 mit einem Wegsensor ausgestattet werden. Als Abschaltkriterium kann ein vollständiges Umschalten des Umschaltventils 35 nach einer erfolgten Betätigung genutzt werden. Das hat den Vorteil, dass bei einer erneuten Umschaltung sofort der Betätigungskolben 40 bewegt wird und nicht zuerst das Umschaltventil 35 umgeschaltet werden muss.Alternatively, the switching valve 35 can be equipped with a displacement sensor. A complete changeover of the changeover valve 35 after it has been actuated can be used as a switch-off criterion. This has the advantage that when switching over again, the actuating piston 40 is moved immediately and the switching valve 35 does not have to be switched over first.

BezugszeichenlisteReference List

11

Hydrauliksystemhydraulic system

22

Tanktank

33

gemeinsamer Antriebcommon drive

44

Elektromotorelectric motor

55

gemeinsame Antriebswellecommon drive shaft

66

WelleWave

77

erster Freilauffirst freewheel

88th

zweiter Freilaufsecond freewheel

99

Freilaufeinrichtungfreewheel device

1010

Tandempumpetandem pump

1111

erste Pumpefirst pump

1212

zweite Pumpesecond pump

1313

erstes Zahnradfirst gear

1414

zweites Zahnradsecond gear

1515

erstes Zahnradfirst gear

1616

zweites Zahnradsecond gear

2020

Saugfiltersuction filter

2121

Tank-RückschlagventilTank check valve

2222

Tank-RückschlagventilTank check valve

2323

EingangEntry

2424

AusgangExit

2525

Pumpen-RückschlagventilPump check valve

2626

Verzweigungbranch

2727

Förderanschlussconveyor connection

2828

Förderanschlussconveyor connection

2929

Betätigungs-RückschlagventilActuating check valve

3030

Versorgungs-Rückschlagventilsupply check valve

3131

Betätigungsastactuation branch

3232

Versorgungsastsupply branch

3333

Kühlung und/oder Schmierungcooling and/or lubrication

3535

Umschaltventilswitching valve

3636

Tankleitungtank line

3838

Betätigungszylinderactuating cylinder

4040

Betätigungskolbenactuating piston

4141

Steuerdruckleitungcontrol pressure line

4242

Steuerdruckleitungcontrol pressure line

4444

Rastiervorrichtunglocking device

4545

Koppelstangeconnecting rod

4646

Betätigungselementactuator

4747

Rampenanordnungramp arrangement

4848

Rastelementlocking element

4949

Federeinrichtungspring device

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

• DE 102018112670 A1 [0002]DE 102018112670 A1 [0002]
• DE 3904874 C2 [0002]DE 3904874 C2 [0002]

Claims (10)

Hydrauliksystem (1) mit einer Tandempumpe (10), die eine erste Pumpe (11) und eine zweite Pumpe (12) umfasst, die einen gemeinsamen Antrieb (3) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Pumpe (11) als Reversierpumpe ausgeführt ist, die antriebsmäßig so mit dem gemeinsamen Antrieb (3) verbunden ist, dass ein Hydraulikmedium aus einem Tank (2) in entgegengesetzten Förderrichtungen gefördert werden kann, wobei die zweite Pumpe (12), die nur in einer Förderrichtung Hydraulikmedium aus dem Tank (2) fördern kann, über einen Freilauf (7) antriebsmäßig mit dem gemeinsamen Antrieb (3) verbunden ist.Hydraulic system (1) with a tandem pump (10) which comprises a first pump (11) and a second pump (12) which have a common drive (3), characterized in that the first pump (11) is designed as a reversible pump which is drivingly connected to the common drive (3) in such a way that a hydraulic medium can be pumped from a tank (2) in opposite pumping directions, the second pump (12), which only pumps hydraulic medium from the tank (2) in one pumping direction can promote, via a freewheel (7) drivingly connected to the common drive (3). Hydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpen (11,12) als Zahnradpumpen mit jeweils einem ersten durch den gemeinsamen Antrieb antreibbaren Zahnrad (13,15) und einem zweiten getriebenen Zahnrad (14,16) ausgeführt sind, wobei die zweiten Zahnräder (14,16) über einen dem zweiten Zahnrad (16) der zweiten Pumpe (12) zugeordneten Freilauf (8) frei gegeneinander verdrehbar sind.hydraulic system claim 1 , characterized in that the pumps (11,12) are designed as gear pumps each having a first gear (13,15) which can be driven by the common drive and a second driven gear (14,16), the second gears (14,16 ) are freely rotatable in opposite directions via a freewheel (8) assigned to the second gear (16) of the second pump (12). Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Pumpen (11,12) in dem Hydrauliksystem nur mit passiven Ventilen (21,22;25;29;30) hydraulisch so mit dem Tank (2) verschaltet sind, dass in Abhängigkeit von der Förderrichtung der als Reversierpumpe ausgeführten ersten Pumpe (11) in dem Hydrauliksystem (1) zwei verschiedene Volumenströme und/oder Druckniveaus bereitgestellt werden.Hydraulic system according to one of the preceding claims, characterized in that the two pumps (11,12) in the hydraulic system are hydraulically connected to the tank (2) only with passive valves (21,22;25;29;30) in such a way that in Depending on the conveying direction of the first pump (11), designed as a reversible pump, in the hydraulic system (1), two different volume flows and/or pressure levels are provided. Hydrauliksystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingang (23) der zweiten Pumpe (12) über ein erstes in Richtung Tank sperrendes Tank-Rückschlagventil (21) mit dem Tank (2) verbunden ist, wobei ein Ausgang (24) der zweiten Pumpe (12) über ein zweites in Richtung Tank sperrendes Tank-Rückschlagventil (22) mit dem Tank (2) verbunden ist.Hydraulic system according to one of the preceding claims, characterized in that an inlet (23) of the second pump (12) is connected to the tank (2) via a first tank non-return valve (21) blocking in the direction of the tank, with an outlet (24) of the second pump (12) is connected to the tank (2) via a second tank non-return valve (22) blocking in the direction of the tank. Hydrauliksystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Eingang (23) der zweiten Pumpe (12) über ein Pumpen-Rückschlagventil (25) mit einem ersten Förderanschluss (27) der ersten Pumpe (11) verbunden ist, wobei der Ausgang (24) der zweiten Pumpe (12) mit einem zweiten Förderanschluss (28) der ersten Pumpe (11) verbunden ist.hydraulic system claim 4 , characterized in that the inlet (23) of the second pump (12) is connected via a pump check valve (25) to a first delivery connection (27) of the first pump (11), the outlet (24) of the second pump ( 12) is connected to a second delivery connection (28) of the first pump (11). Hydrauliksystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Förderanschluss (28) der ersten Pumpe (11) über ein in Richtung des zweiten Förderanschlusses (28) der ersten Pumpe (11) sperrendes Versorgungs-Rückschlagventil (30) mit einer Kühlung und/oder Schmierung (33) verbunden ist, wobei der erste Förderanschluss (27) der ersten Pumpe (11) über ein in Richtung des ersten Förderanschlusses (27) sperrendes Betätigungs-Rückschlagventil (29) mit einem Betätigungszylinder (29) verbunden ist.hydraulic system claim 5 , characterized in that the second delivery connection (28) of the first pump (11) has a supply check valve (30) blocking in the direction of the second delivery connection (28) of the first pump (11) with cooling and/or lubrication (33) is connected, the first delivery connection (27) of the first pump (11) being connected to an activation cylinder (29) via an actuating non-return valve (29) blocking in the direction of the first delivery connection (27). Hydrauliksystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungszylinder (38) mit einem Betätigungskolben (40) als doppelt wirkender Hydraulikzylinder mit zwei Druckanschlüssen ausgeführt ist, die an ein Umschaltventil (35) angeschlossen sind.hydraulic system claim 6 , characterized in that the actuating cylinder (38) is designed with an actuating piston (40) as a double-acting hydraulic cylinder with two pressure connections which are connected to a switching valve (35). Hydrauliksystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungskolben (40) mechanisch mit einer Rampenanordnung (47) gekoppelt ist, die zwei Rampen umfasst, die mit einem durch eine Federeinrichtung (49) vorgespannten Rastelement (48) zusammenwirken.hydraulic system claim 7 , characterized in that the actuating piston (40) is mechanically coupled to a ramp arrangement (47) which comprises two ramps which cooperate with a latching element (48) prestressed by a spring device (49). Tandempumpe (10), insbesondere erste Pumpe (11) und/oder zweite Pumpe (12), für ein Hydrauliksystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Tandem pump (10), in particular first pump (11) and/or second pump (12), for a hydraulic system (1) according to one of the preceding claims. Verfahren zum Betreiben eines Hydrauliksystems nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einer ersten Antriebsdrehrichtung, in welcher der Freilauf (7) Drehmoment überträgt, beide Pumpen (11,12) angetrieben werden, um gemeinsam einen hohen Volumenstrom zu fördern, wobei in einer zweiten Antriebsdrehrichtung, in welcher der Freilauf (7) kein Drehmoment überträgt, nur die erste Pumpe (11) angetrieben wird, um mit einem geringen Volumenstrom ein höheres Druckniveau zu erzeugen.Method for operating a hydraulic system according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that in a first driving direction of rotation, in which the freewheel (7) transmits torque, both pumps (11,12) are driven in order to convey a high volume flow together, wherein in a second driving direction of rotation, in which the freewheel (7 ) transmits no torque, only the first pump (11) is driven in order to generate a higher pressure level with a low volume flow.

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