DE2003740C3 - Hydraulikanlage mit wenigstens zwei Pumpen - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanlage mit wenigstens zwei von einer Antriebsmaschine angetriebenen
Pumpen unveränderbarer Fördermenge, deren gemeinsame Leistungskapazität höher ist als diejenige
der Antriebsmaschine, und die Druckmittel in einen . Verbraucherkreis fördern, sowie mit einem Druckbegrenzungsventil,
dessen Abschaltdruck von einer Feder bestimmt ist und das den Verbraucherkreis oder die
Pumpen vor Überlastung schützt.
Bei derartigen Anordnungen, wie sie vielfach Anwendung finden, ist zwar der Verbraucherkreis durch
öffnen des Druckbegrenzungsventils vor Überlastung gesichert, es kann aber vorkommen, daß bei sehr hoher
Belastung, d. h. bei besonders großer Leistungsaufnahme einer oder mehrerer Pumpen, die Antriebsmaschine
überbeansprucht wird.
Ist eine Brennkraftmaschine vorgesehen, so wird diese »abgewürgt«. Bei einem Elektromotor können die
Wicklungen durchbrennen, wodurch er zerstört wird. Durch die Entlastung über das Druckbegrenzungsventil
wird das Druckmittel erwärmt, was unerwünscht ist (US-PS22 73 152).
Ein Weg, diese Schwierigkeiten zu umgehen, besteht darin, Pumpen mit veränderbarer Fördermenge einzusetzen,
deren Fördermenge in Abhängigkeit des Druckes geregelt wird. Bei steigendem Druck wird die
Fördermenge geringer, und umgekehrt, so daß die der Antriebsmaschine abverlangte Maximalleistung im
allgemeinen nicht überschritten wird (Drehmomentregelung) (DE-OS 14 53 428).
Solche Anlagen, z. B. hydrostatische Antriebe für Fahrzeuge, haben aber den Nachteil, daß sie aufwendig
sind, denn verstellbare Pumpen sind wesentlich teurer als Konstantpumpen.
Es ist weiterhin eine Hydraulikpumpe bekannt geworden, bei der zwei Konstantpumpen ebenfalls von
einer gemeinsamen Antriebsmaschine angetrieben sind, und jede Pumpe in einem eigenen Verbraucherkreis
ίο Druckmittel fördert. Für die Überlastsicherung der
Antriebsmaschine ist jedem Verbraucherkreis ein Druckbegrenzungsventil zugeordnet, d.h. wenn eine
Überlastung droht, öffnet sich das Druckbegrenzungsventil des Kreises, in dem der höhere Druck herrscht
is (GB-PS 12 07 379). Eine derartige Anlage hat aber
wieder den Nachteil, daß zwei Druckbegrenzungsventile notwendig sind, wodurch die Anlage verteuert wird,
zumal wenn man weiß, daß Druckbegrenzungsventile meist nur eine begrenzte Lebensdauer haben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hydraulikanlage der eingangs erwähnten Art zu
schaffen, die durch die Verwendung nur eines Druckbegrenzungsventils für mehrere Pumpen sehr
einfach und billig ist und deren Antriebsmaschine trotzdem wirksam vor Überlastung gesichert ist.
Dies wird gemäß der Erfindung durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 genannten Merkmale
gelöst.
Besonders vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Anordnung ergeben sich aus der Beschreibung und den Unteransprüchen.
Besonders vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Anordnung ergeben sich aus der Beschreibung und den Unteransprüchen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben. Diese zeigt eine schematisch
dargestellte Hydraulikanlage.
Eine Antriebsmaschine 1, z. B. eine Brennkraftmaschine,
treibt zwei Pumpen 2 und 3 unveränderbarer Fördermenge (Konstantpumpe) an. Die Pumpe 2
fördert in einen Verbraucherkreis 4, die Pumpe 3 in einen Verbraucherkreis 5.
Vom Verbraucherkreis 4 führt eine Zweigleitung 6 zu einem stufenförmig ausgebildeten Zylinder 7, in dem ein
als Differentialkolben ausgebildetes druckbeaufschlagtes Glied 8 dicht gleitend geführt ist. Dieser hat als
Kolbenteil eine Stufe 9 mit großem Durchmesser und als weiteren Kolbenteil eine Stufe 10 mit kleinem
Durchmesser. Der Kolbenteil der Stufe 9 wird von dem aus der Zweigleitung 6 zufließenden Druckmittel
beaufschlagt, während der Kolbenteil der Stufe 10 vom Druckmittel beaufschlagt wird, das von einer mit dem
Verbraucherkreis 5 in Verbindung stehenden Zweigleitung 11 zugeführt wird. Am als Differentialkolben
ausgebildeten druckbeaufschlagten Glied 8 summieren sich somit die Drücke aus den beiden Verbraucherkreisen
4 und 5.
An den Verbraucherkreis 4 ist weiterhin eine Leitung
12 angeschlossen, die zu einem Druckbegrenzungsventil
13 führt, dessen Abschaltdruck von einer Feder 14 bestimmt ist. Eine Auslaßleitung 15 des Druckbegrenzungsventils
13 führt zu einem Behälter 16; in die Auslaßleitung 15 ist eine Drossel 17 eingeschaltet.
An der freien Stirnfläche 18 des als Differentialkolben
ausgebildeten druckbeaufschlagten Gliedes 8 stützt sich eine Feder 19 ab, die auf das Druckbegrenzungsventil 13
einwirkt, und zwar im entgegengesetzten Sinn wie die Feder 14. Je nach Spannungszustand der Feder 19 wird
damit der Abschaltdruck des Druckbegrenzungsventils 13 verändert.
An den Verbraucherkreis 4 ist noch eine Leitung 20
angeschlossen, die über ein 2/2-Wegeventil 21 zu einem
Behälter 22 führt Dieses hat eine Sperr- und eine Durchlaßstellung. Es wird gesteuert vom Druck in einer
Leitung 23, die an die Auslaßleitung 15 angeschlossen ist, und zwar an einer Stelle, die zwischen dem Auslaß
des Druckbegrenzungsventils 13 und der Drossel 17 liegt. Der auf das 2/2-Wegeventil 21 aus der Leitung ??
wirkenden Kraft wirkt eine Feder 24 entgegen.
Die Drücke aus den Verbraucherkreisen 4 und 5 werden an dem als Differentialkolben ausgebildeten to
druckbeaufschlagten Glied 8 addiert. Dieser verschiebt sich und spannt dadurch die Feder 19, die auf das
Druckbegrenzungsventil 13 einwirkt, und zwar entgegen der Kraft der Feder 14, die üblicherweise den
Abschaltdruck des Druckbegrenzungsventils 13 be- is stimmt. Dieser wird dadurch geringer, und der
Verbraucherkreis 4 und damit die Pumpe 2 erhalten einen niedrigeren Maximaldruck. Die maximal aufnehmbare
Leistung der Pumpe 2 — z. B. das Drehmoment bei der Anwendung in einem hydrostatisehen
Fahrantrieb — wird dadurch geringer. Die Summe der aufnehmbaren Leistungen der Pumpen 2
und 3 wird dann nicht größer als die maximal zur Verfügung stehende Leistung der Antriebsmaschine 1,
die beispielsweise als Brennkraftmaschine somit nicht abgewürgt werden kann.
Werden größere Druckmittelmengen über das Druckbegrenzungsventil 13 abgeführt, so kann sich
dieses erwärmen, was nicht erwünscht ist Um dies zu vermeiden, ist das 2/2-Wegeventil 21 angeordnet. An
der Drossel 17 wird das Druckmittel gestaut, sein Druck erhöht sich, wirkt auf das 2/2-Wegeventil 21 und bringt
es in seine Durchlaßstellung. Nun kann Druckmittel aus dem überlasteten Verbraucherkreis 4 direkt drucklos
abströmen, ohne erwärmt zu werden. Nach der Entlastung wird das 2/2-Wegeventil 21 durch die Feder
24 wieder in seine Sperrstellung gebracht
Werden z. B. drei Pumpen verwendet, genügt beispielsweise ein dreistufiger Differentialkolben, wobei
an jede Stufe eine Abzweigung von je einer Pampe führt.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Hydraulikanlage mit wenigstens zwei von einer Antriebsmaschine angetriebenen Pumpen unveränderbarer
Fördermenge, deren gemeinsame Leistungskapazität höher ist als diejenige der Antriebsmaschine,
und die Druckmittel in einen Verbraucherkreis fördern, sowie mit einem Druckbegrenzungsventil,
dessen Abschaltdruck von einer Feder bestimmt ist und das den Verbraucherkreis oder die
Pumpen vor Überlastung schützt, dadurch gekennzeichnet, daß an die Auslaßseite wenigstens einer Pumpe (2, 3) auch ein vom
Druckmittel aus dieser Pumpe druckbeaufschlagtes Glied (8) angeschlossen ist, das bei steigendem
Druck in dem Verbraucherkreis (4) im Sinne einer Verminderung und bei fallendem Druck in dem
Verbraueberkreis (4) im Sinne einer Erhöhung des Abschaltdruckes auf das Druckbegrenzungsventil
(13) einwirkt.
2. Hydraulikanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das druckbeaufschlagte Glied
(8) als Kolben ausgebildet ist, das auf eine Feder (19) einwirkt, welche wiederum auf das Druckbegrenzungsventil
(13) entgegen dessen Feder (14) einwirkt.
3. Hydraulikanlage nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das druckbeaufschlagte
Glied (8) eine der Anzahl der Pumpen (2, 3) entsprechende Anzahl von Stufen (9, 10) aufweist,
und daß jede Pumpe (2, 3) nur eine der Stufen beaufschlagt.
4. Hydraulikanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das druckbeaufschlagte Glied
(8) als Differentialkolben ausgebildet ist.
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