DE19652922C2 - Hydraulikschaltung für einen Hydraulikbagger - Google Patents
Hydraulikschaltung für einen HydraulikbaggerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Hydraulikschaltung für einen Hy
draulikbagger mit wenigstens zwei Motorantrieben, die je
weils wenigstens zwei geschlossene, jeweils eine Hydraulik
pumpe und einen Hydraulikmotor aufweisende, parallel ge
schaltete Antriebskreise beaufschlagt, wobei jeweils zwei
Antriebskreise eine Antriebskreisgruppe bilden und sämtliche
Antriebskreisgruppen parallel geschaltet sind und auf einen
gemeinsamen Abtrieb arbeiten.
Derartige Hydraulikschaltungen werden beispielsweise bei hy
draulischen Baggern eingesetzt, welche über einen drehbaren
Oberwagen verfügen, der auf einem Drehkranz angeordnet ist
und durch einen hydrostatischen Antrieb angetrieben wird.
Der hydrostatische Antrieb weist eine Hydraulikpumpe auf,
die an einem Motorantrieb (Diesel- oder Elektromotor) ange
ordnet ist, sowie einen Hydraulikmotor, der entweder direkt
oder über ein Untersetzungsgetriebe in den Drehkranz des
Oberwagens eingreift und somit die Oberwagendrehung bewirkt.
Kleingeräte sind üblicherweise mit einem offenen Hydraulik
kreislauf versehen, der über einen Steuerschieber den Rich
tungswechsel bewirkt. Größere Maschinen verfügen demgegen
über über einen geschlossenen hydrostatischen Antriebskreis,
bei dem durch Verstellung des Pumpenschwenkwinkels die Dreh
richtung und die Drehgeschwindigkeit gesteuert wird. In vie
len Fällen werden aus konstruktiven Gründen zwei oder mehre
re geschlossene hydrostatische Antriebskreise vorgesehen,
die gemeinsam mit ihrer Abtriebswelle in den Drehkranz ein
greifen, d. h. auf einem gemeinsamen Abtrieb arbeiten.
Bei Maschinen mit wenigstens zwei Motorantrieben kann jeder
Motorantrieb über wenigstens zwei hydrostatische Antriebs
kreise verfügen, beispielsweise bei Großbaggern. Derartige
Geräte weisen üblicherweise eine Schaltung der Antriebskrei
se in der Form auf, daß auch mit unterschiedlichen Drehzah
len der Motorantriebe bzw. mit nur einem Motorantrieb gefah
ren werden kann, während der andere, aus welchen Gründen
auch immer, abgestellt ist. Die hydrostatischen Antriebs
kreise bekannter derartiger Hydraulikschaltungen sind der
zeit mit Leitungen miteinander verbunden, um einen Druck-
und damit Belastungsausgleich zwischen den Antriebskreisen
herzustellen. Ferner werden gemeinsame Spül- und Speisesy
steme vorgesehen sowie gemeinsame Ansteuerventile für die
Pumpensteuerung.
Diese Art der Hydraulikschaltungen haben den Nachteil, daß
bei einem Schaden eines einzigen hydrostatischen Bauteiles
in einem Antriebskreis alle über Verbindungsleitungen mit
einander verbundene Antriebskreise mit Partikeln verseucht
werden, so daß als Folge davon eine große Anzahl von hydro
statischen Bauteilen beschädigt werden kann.
Es ist deshalb bereits bekannt, Filteranordnungen im jewei
ligen hydrostatischen Antriebskreis vorzusehen, die durch
eine Rückschlagventilkombination in den jeweiligen Rücklauf
zur Pumpe eingeschaltet werden, mit dem Ziel, die Partikel
auszufiltern. Diese Filteranordnung ist jedoch aufwendig, da
sie für jeden Antriebskreis erforderlich ist, und gibt keine
absolute Sicherheit, da nach wie vor viele Verbindungen zwi
schen den Antriebskreisen bestehen, wie z. B. für Spülung,
Speisung und Steuerung.
Aus US 3,932,992 ist eine Hydraulikschaltung mit zwei ge
schlossenen Antriebskreisen bekannt, die nicht miteinander
verbunden sind. Dieser Druckschrift sind deshalb keine Hin
weise auf eine Ausgestaltung einer Hydraulikschaltung mit
mehreren Motorantrieben und mehreren, jeweils getrennte An
triebskreise enthaltenen Antriebskreisgruppen, die allesamt
parallel geschaltet sind und auf einem gemeinsamen Abtrieb
arbeiten, zu entnehmen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Hydraulik
schaltung mit mehreren Motorantrieben so zu verbessern, daß
eine gegenseitige Verschmutzung der Bauteile verschiedener
Antriebskreise bzw. Antriebskreisgruppen mit Partikeln im
Schadensfall weitgehend vermieden und auch die Schadenser
mittlung vereinfacht wird.
Diese Aufgabe wird bei einer Hydraulikschaltung der eingangs
bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Hy
draulikmotoren einer Antriebskreisgruppe jeweils über Ver
bindungsleitungen verbunden sind, wobei in den Verbindungs
leitungen jeweils ein Filter angeordnet ist, und daß die
einzelnen Antriebskreise sowie auch die Antriebskreisgruppen
untereinander keine weitere hydraulische Verbindung aufwei
sen und an jede Antriebskreisgruppe jeweils ein eigenes
Steuerventil angeschlossen ist.
Es wird somit eine vollständige Trennung der Antriebskreis
gruppen vorgesehen, d. h. es bestehen keinerlei Verbindungs
leitungen zwischen verschiedenen Antriebskreisgruppen. Dies
hat zur Folge, daß in einem Schadensfall die Auswirkungen
des Schadensfalls auf nur eine Antriebskreisgruppe bzw. ei
nen Antriebskreis begrenzt wird, die andere Antriebskreise
bzw. Antriebskreisgruppen vom Schadensfall jedoch nicht be
troffen sind. Eine Schadensweiterleitung kann dabei auch
nicht über Steuerventile bzw. deren Verbindungsleitungen er
folgen, da jeder Antriebskreisgruppe ein eigenes Steuerven
til zugeordnet ist. Sind alle Hydraulikpumpen in Betrieb,
fließt in den Verbindungsleitungen zwischen den Hydraulikmo
toren einer Antriebskreisgruppe kein Öl, so daß die in die
sen Leitungen befindlichen Filter keine Funktion haben.
Fällt jedoch eine der Pumpen oder eines der Getriebe aus,
fließt Hydrauliköl durch die betreffenden Leitungen, wobei
durch die Sperrfilter ein Übertritt von Partikeln aus dem
defekten Kreis verhindert wird.
Ganz besonders vorteilhaft ist darüber hinaus vorgesehen,
daß jeder Motorantrieb jeweils nur einen Antriebskreis einer
jeweiligen Antriebskreisgruppe beaufschlagt. Jeder Motoran
trieb beaufschlagt somit jeweils einen Antriebskreis jeder
Antriebskreisgruppe, so daß auch bei einem Ausfall bzw. der
Stillsetzung eines Motorantriebes der wenigstens eine andere
Motorantrieb jeweils wenigstens einen Antriebskreis jeder
Antriebskreisgruppe antreibt, d. h. bei Ausfall eines Motor
antriebs sind, in gewissen Grenzen, dennoch alle Antriebs
kreisgruppen funktionsfähig.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei
spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in der einzigen Fi
gur eine erfindungsgemäße Hydraulikschaltung mit zwei Motor
antrieben und zwei jeweils zwei Antriebskreise aufweisenden
Antriebskreisgruppen.
In der einzigen Figur ist eine Hydraulikschaltung für einen
Hydraulikbagger mit zwei Motorantrieben M1 und M2 darge
stellt. Diese Hydraulikschaltung weist zwei parallel ge
schaltete Antriebskreisgruppen AKG1 und AKG2 auf, die je
weils auf einen gemeinsamen Abtrieb, nämlich auf den Dreh
kranz D des Oberwagens eines Hydraulikbaggers arbeiten. Da
bei besteht die erste Antriebskreisgruppe AKG1 aus einem An
triebskreis All und einem parallel geschalteten Antriebs
kreis A12, während die Antriebskreisgruppe AKG2 aus einem
Antriebskreis A21 und einem parallel geschalteten Antriebs
kreis A22 besteht.
Jeder Antriebskreis weist dabei jeweils eine von einem Motor
angetriebene Hydraulikpumpe sowie einen Hydraulikmotor mit
Bremse auf, wobei der jeweilige Hydraulikmotor über eine Un
tersetzung auf dem gemeinsamen Drehkranz D arbeitet. Diese
vorgenannten hydraulischen Bauteile sind dabei in der Zeich
nung folgendermaßen bezeichnet:
Der Antriebskreis A11 weist eine Hydraulikpumpe P11 sowie
einen Hydraulikmotor HM11 mit Bremse B11 und Untersetzung
U11 auf. Dabei sind der Hydraulikmotor HM11 und die Pumpe
P11 über Verbindungsleitungen L111 und L112 miteinander
verbunden, die Pumpe P11 wird vom Motorantrieb M1 angetrie
ben.
Der Antriebskreis A12 der ersten Antriebskreisgruppe AKG1
weist eine Hydraulikpumpe P12 sowie einen Hydraulikmotor
HM12 mit Bremse B12 und abtriebsseitiger Untersetzung U12
auf. Dabei sind der Hydraulikmotor HM12 und die Hydraulik
pumpe P12 über Verbindungsleitungen L121 und L122 mitein
ander verbunden, die Pumpe P12 steht mit dem Motorantrieb
M2 in Antriebsverbindung.
Der Antriebskreis A21 der zweiten Antriebskreisgruppe AKG2
weist eine Hydraulikpumpe P21, einen Hydraulikmotor AM21
mit Bremse B21 und eine Untersetzung U21 auf. Der Hydrau
likmotor HM21 und die Hydraulikpumpe P21 sind über Verbin
dungsleitungen L211 und L212 miteinander verbunden, die Hy
draulikpumpe P21 wird vom Motorantrieb M1 angetrieben.
Der Antriebskreis A22 der zweiten Antriebskreisgruppe AKG2
weist eine Hydraulikpumpe P22 und einen Hydraulikmotor HM22
mit Bremse P22 sowie eine Untersetzung U22 auf. Die Pumpe
P22 und der Hydraulikmotor HM22 sind über Verbindungslei
tungen L221 und L222 miteinander verbunden, die Hydraulik
pumpe P22 wird vom Motorantrieb M2 angetrieben.
Zwischen den Antriebskreisen einer Antriebskreisgruppe sind
jeweils Ausgleichsleitungen mit Filtern vorgesehen. Zwi
schen dem Antriebskreis All und dem Antriebskreis A12 der
Antriebskreisgruppe AKG1 sind diese Ausgleichsleitungen
mit AL11 und AL12 bezeichnet, die Filter dementsprechend
mit F11 und F12. Bei der Antriebskreisgruppe AKG2 sind die
Ausgleichsleitungen mit AL21 und AL22 sowie die Filter mit
F21 und F22 bezeichnet.
Die Hydraulikpumpen jeder Antriebskreisgruppe weisen je
weils ein eigenes Steuerventil auf, wobei das Steuerventil
der Antriebskreisgruppe AKG mit S1 und das Steuerventil der
Antriebskreisgruppe AKG2 mit S2 bezeichnet sind. Beide
Steuerventile S1 und S2 sind über einen Handsteuerhebel H
bedienbar. Jedes Steuerventil S1 bzw. S2 steht dabei über
Steuerleitungen jeweils nur mit seiner eigenen Antriebs
kreisgruppe in Verbindung, das Steuerventil S1 mit der An
riebskreisgruppe AKG1, nämlich über Steuerleitungen SL11
und SL12 und das Steuerventil S2 mit der Antriebskreisgrup
pe AKG2 über Steuerleitungen SL21 und SL22.
Der vorbeschriebenen Hydraulikschaltung ist zu entnehmen,
daß die Verbindungsleitungen jeder Antriebskreisgruppe nur
zwischen den Hydraulikpumpen und den Hydraulikmotoren der
jeweiligen Antriebskreisgruppe angeordnet sind, jedoch kei
nerlei Hydraulikverbindung zwischen den verschiedenen An
triebskreisgruppen AKG1 und AKG2 besteht. Außerdem ist, wie
vorbeschrieben, an die jeweilige Antriebskreisgruppe je
weils ein eigenes Steuerventil angeschlossen. Es besteht
somit eine vollständige Trennung zwischen den beiden An
triebskreisgruppen, so daß beim Schadensfall in einer An
triebskreisgruppe durch den Schadensfall bedingte, sich
freisetzende Partikel nicht in die hydraulischen Bauteile
der anderen Antriebskreisgruppe gelangen können. Darüber
hinaus ist durch das Vorsehen der Filter in den Ausgleichs
leitungen zwischen den Antriebskreisen einer jeweiligen
Antriebskreisgruppe auch weitgehend zuverlässig gewährlei
stet, daß in einem Antriebskreis freigesetzte Partikel
nicht in die hydraulischen Bauteile des anderen Antriebs
kreises derselben Antriebskreisgruppe gelangen können.
Schließlich ist durch die erfindungsgemäße Überkreuzver
knüpfung der Motorantriebe M1 und M2 jeweils mit nur einem
Antriebskreis einer jeweiligen Antriebskreisgruppe gewähr
leistet, daß in gewissen Grenzen der Hydraulikantrieb auch
dann noch arbeitet, wenn ein Motorantrieb ausfällt.
Natürlich ist die Erfindung nicht auf die dargestellten
Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Ausgestaltungen
sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So läßt
sich das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 in gleicher Weise
auch auf eine Hydraulikschaltung übertragen, die mehr als
zwei Motorantriebe aufweist.
Claims (2)
1. Hydraulikschaltung für einen Hydraulikbagger mit wenigstens
zwei Motorantrieben (M1, M2), die jeweils wenigstens zwei ge
schlossene, jeweils eine Hydraulikpumpe (P11, P12, P21, P22)
und einen Hydraulikmotor (HM11, HM12, HM21, HM22) aufweisende,
parallel geschaltete Antriebskreise (A11, A12, A21, A22) beauf
schlagt, wobei jeweils zwei Antriebskreise (A11, A12 bzw.
A21, A22) eine Antriebskreisgruppe (AKG1 bzw. AKG2) bilden
und sämtliche Antriebskreisgruppen (AKG1, AKG2) parallel ge
schaltet sind und auf einen gemeinsamen Abtrieb (D) arbei
ten,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Hydraulikmotoren (HM11, HM12 bzw. HM21, HM22) einer
Antriebskreisgruppe (AKG1 bzw. AKG2) jeweils über Verbin
dungsleitungen (AL11, AL12 bzw. AL21, AL22) verbunden sind,
wobei in den Verbindungsleitungen (AL11, AL12, AL21, AL22) je
weils ein Filter (F11, F12, F21, F22) angeordnet ist, und daß
die einzelnen Antriebskreise (A11, A12, A21, A22) sowie auch
die Antriebskreisgruppen (AKG1, AKG2) untereinander keine
weitere hydraulische Verbindung aufweisen und an jede An
triebskreisgruppe (AKG1, AKG2) jeweils ein eigenes Steuerven
til (S1, S2) angeschlossen ist.
2. Hydraulikschaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Motorantrieb (M1, M2) jeweils nur einen Antriebs
kreis einer jeweiligen Antriebskreisgruppe (AKG1, AKG2)
beaufschlagt.
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