DE4402580A1

DE4402580A1 - Hydraulic transmission for utility vehicle

Info

Publication number: DE4402580A1
Application number: DE19944402580
Authority: DE
Inventors: Alfred Dr Ing Langen
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde Material Handling GmbH
Priority date: 1994-01-28
Filing date: 1994-01-28
Publication date: 1995-08-03
Anticipated expiration: 2014-01-29
Also published as: DE4402580B4

Abstract

The hydraulic system has the hydraulic motor (1) supplied with fluid from either side and is bridged by a damping circuit to provide a smooth torque control during braking. The damping circuit has a variable flow aperture (10) and is controlled by a valve (9) which switches from normal closed to open during braking, with the valve linked to the control signals for the hydraulic motor. The hydraulic motor is shunted by two pressure limiting valve (13, 14). The flow control aperture is controlled by a second valve (12) which is linked to the motor control. This valve is held in the open position by the pressure from a large area piston (12a) at the end of the drive phase of the motor. A third control valve (19) completes the system and is moved into the closed position by the larger of the pressure applied to the motor.

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Antriebssystem mit einem beidseitig beaufschlagbaren Verbraucher hydraulischer Energie, in den während der Bremsphase von außerhalb des hydraulischen Antriebssystems Energie einspeisbar ist.The invention relates to a hydraulic drive system with one on both sides acted upon consumer of hydraulic energy, during the braking phase Energy can be fed in from outside the hydraulic drive system.

Ein derartiges Antriebssystem ist als Drehwerksantrieb für einen Bagger-Oberwagen aus der DE 41 01 931 A1 bekannt. In der Regel erfolgt das Abbremsen eines Bagger- Oberwagens bis zum Stillstand dadurch, daß das Steuerventil des Drehwerkmotors in Nullstellung gebracht wird, so daß der Zulauf und der Ablauf des Drehwerkmotors abgesperrt werden. Infolge der Massenkraft des Oberwagens dreht sich dieser zunächst weiter, wobei sich die Druckverhältnisse im Drehwerkmotor umkehren und letzterer nun Energie in das hydraulische Antriebssystem abgibt. Der sich dabei aufbauende Bremsdruck wird über Druckbegrenzungsventile auf einen bestimmten Wert begrenzt und bleibt nahezu bis zum Stillstand des Oberwagens erhalten. Die Kapazität der unter Druck stehenden Ölsäule in den Leitungen führt nach dem Stillstand zu einer Beschleunigung des Oberwagens in entgegengesetzte Richtung. Aufgrund der Drehrichtungsumkehr ändert die Druckdifferenz am Drehwerkmotor erneut das Vorzeichen. Dabei durchlaufen das Drehwerksgetriebe und die am Oberwagen befestigten Ausrüstungsteile ihre toleranzbedingten Lose. Dies führt zu einem Ruck im Oberwagen und zum Klappern der Bagger-Ausrüstung. Je nach Elastizität der Schlauchleitungen, in denen das Öl geführt ist, kommt es beim Abbremsen des Oberwagens zu einem mehrmaligen Umspannen der Drücke. Der Baggerführer empfindet dies als unangenehmes Schütteln des Baggers.Such a drive system is used as a slewing gear drive for an excavator superstructure known from DE 41 01 931 A1. As a rule, an excavator is braked Upper carriage to a standstill in that the control valve of the slewing motor in Is brought to zero, so that the inlet and outlet of the slewing motor be cordoned off. As a result of the mass force of the superstructure, it rotates initially continue, whereby the pressure conditions in the slewing motor reverse and the latter now releases energy into the hydraulic drive system. The one there Brake pressure build-up is set to a specific pressure relief valve Value limited and remains almost until the superstructure comes to a standstill. The Capacity of the pressurized oil column in the lines leads to the Standstill to accelerate the superstructure in the opposite direction. Due to the reversal of the direction of rotation, the pressure difference on the slewing motor changes the sign again. The slewing gear and am Uppercarriages attached equipment parts to their tolerance-related lots. this leads to a jerk in the uppercarriage and for rattling the excavator equipment. Depending on The elasticity of the hose lines in which the oil is guided occurs when Braking the uppercarriage to reclamp the pressures several times. Of the Excavator operators perceive this as an unpleasant shaking of the excavator.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem hydraulischen Antriebssystem der eingangs genannten Art Schwingungen und Schläge in der Bremsphase bis zum vollständigen Stillstand zu vermeiden oder zumindest zu verringern.The present invention has for its object in a hydraulic Drive system of the type mentioned vibrations and impacts in the Avoid braking phase to a complete standstill or at least to to decrease.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein Dämpfungselement parallel zu den Anschlüssen des Verbrauchers angeordnet und während der Bremsphase zuschaltbar ist. Es erfolgt daher eine starke Dämpfung des hydraulischen Antriebssystems. Erfindungswesentlich ist dabei, daß die beiden Anschlüsse des Verbrauchers nur während der Bremsphase miteinander verbunden werden, wobei durch das Vorhandensein eines geeigneten Dämpfungselements in der Verbindungsleitung eine bestimmte Dämpfungscharakteristik bewirkt wird. Als Dämpfungselement ist bevorzugt mindestens eine Blende vorgesehen. Im Gegensatz zu einer parallel zu den Anschlüssen des Verbrauchers angeordneten Blende, die ständig wirksam ist, kommt es dabei nicht zu Leistungsverlusten in der Antriebsphase. Darüber hinaus ist der Verbraucher nach Beendigung der Bremsphase hydraulisch eingespannt, weil die Blende wieder abgeschaltet ist, wodurch ein Abdriften des Verbrauchers verhindert wird.This object is achieved in that a damping element arranged parallel to the connections of the consumer and during the Braking phase can be activated. There is therefore a strong damping of the hydraulic Drive system. It is essential to the invention that the two connections of the Consumers are connected to each other only during the braking phase, whereby by the presence of a suitable damping element in the Connection line a certain damping characteristic is effected. When Damping element is preferably provided at least one panel. In contrast to an aperture arranged parallel to the connections of the consumer, the is always effective, there is no loss of performance in the drive phase. In addition, the consumer is hydraulic after the braking phase clamped because the aperture is switched off again, causing the Consumer is prevented.

Das erfindungsgemäße Antriebssystem ist sowohl für Verbraucher im offenen als auch im geschlossenen Kreislauf (z. B. Fahrantriebe) einsetzbar. Der Verbraucher kann sowohl rotatorischer (z. B. Drehwerkmotor) als auch translatorischer (Zylinderantrieb) Art sein. Die Anwendung der Erfindung ist insbesondere bei großen, an den Verbraucher angekoppelten Massen vorteilhaft, also dann, wenn eine große Energiemenge von außen in das hydraulische Antriebssystem eingespeist wird.The drive system according to the invention is both for consumers in the open as well Can be used in a closed circuit (e.g. travel drives). The consumer can both rotary (e.g. slewing gear motor) and translational (cylinder drive) Be kind. The application of the invention is particularly in large, at the Consumer coupled masses advantageous, so when a large Amount of energy is fed into the hydraulic drive system from the outside.

Gemäß einer zweckmäßigen Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß in einer zu den beiden Anschlüssen des Verbrauchers parallelen und das Dämpfungselement enthaltenden Bypass-Leitung ein erstes Ventil mit einer Offen- und einer Sperrstellung angeordnet ist, das direkt oder indirekt von einem zur Ansteuerung des Verbrauchers vorgesehenen Steuersignal in der Antriebsphase in Richtung zur Sperrstellung beaufschlagbar ist. Durch das Ventil wird auf einfache Weise bewirkt, daß die zur Dämpfung vorgesehene Blende nur in der Bremsphase zum Einsatz kommt, da nur dann das Ventil geöffnet und somit die beiden Anschlüsse des Verbrauchers durch die Bypass-Leitung miteinander verbunden sind.According to an expedient development of the invention, it is proposed that in one parallel to the two connections of the consumer and that Damping element containing bypass line a first valve with an open and a blocking position is arranged, the directly or indirectly from one to control the control signal provided by the consumer in the drive phase towards Locked position can be acted upon. The valve simply causes that the aperture provided for damping is only used in the braking phase because only then opens the valve and thus the two connections of the consumer the bypass line are connected.

Sofern die Ansteuerung des hydraulischen Antriebssystems rein hydraulisch erfolgt, ist es günstig, wenn das Steuersignal ein Steuerdruck ist, mit dem ein dem Verbraucher vorgeschaltetes Steuerventil betätigbar ist. Im Falle, daß das Steuerventil elektrisch angesteuert wird, ist es zweckmäßig, auch das Ventil in der Bypass-Leitung elektrisch zu betätigen.If the hydraulic drive system is controlled purely hydraulically, it is favorable if the control signal is a control pressure with which the consumer upstream control valve is actuated. In the event that the control valve is electric is controlled, it is advisable to also electrically control the valve in the bypass line to operate.

Es erweist sich als vorteilhaft, wenn an beide Anschlüsse des Verbrauchers jeweils ein federbelastetes Druckbegrenzungsventil angeschlossen und in der Bypass-Leitung ein zweites Ventil angeordnet ist, das in der Antriebsphase direkt oder indirekt durch das Steuersignal von einer Sperrstellung entgegen der Kraft einer Feder durch Beaufschlagung einer Stellfläche in eine nach Beendigung der Antriebsphase speicherbare Offenstellung schaltbar ist, wobei zu der Stellfläche eine Leitung geführt ist, an die eine Ablaßleitung mit Blende und einem dritten Ventil angeschlossen ist, das durch ein von dem höheren der in den beiden Anschlüssen des Verbrauchers geführten Drücke abhängigen Signal entgegen der Kraft einer Feder von einer Offenstellung in eine Sperrstellung betätigbar ist.It proves to be advantageous if one is connected to both connections of the consumer spring-loaded pressure relief valve connected and in the bypass line second valve is arranged, which in the drive phase directly or indirectly through the Control signal from a locking position against the force of a spring Loading of a footprint into one after the drive phase has ended storable open position is switchable, a line leading to the footprint is to which a drain line with an orifice and a third valve is connected, the by one of the higher one in the two connections of the consumer guided pressures dependent signal against the force of a spring by a Open position can be actuated in a locked position.

In der Antriebsphase wird das zweite Ventil zunächst in Offenstellung vorgespannt, hat aber keine Funktion, da das erste Ventil geschlossen und die Bypass-Leitung somit gesperrt ist. Sobald das Steuerventil durch Einstellen des Steuersignals auf den Wert Null in seine Nullstellung gebracht wird, um den Verbraucher zu bremsen, baut sich infolge der auf den Verbraucher einwirkenden Massenkraft ein Bremsdruck am Verbraucher auf, der durch das der Bewegungsrichtung zugeordnete Druckbegrenzungsventil begrenzt wird.In the drive phase, the second valve is initially pretensioned in the open position but no function, since the first valve is closed and the bypass line is closed Is blocked. Once the control valve by setting the control signal to the value Zeroing to slow the consumer builds up due to the inertial force acting on the consumer, a brake pressure on Consumer on the one assigned to the direction of movement Pressure relief valve is limited.

Da das Steuersignal für das Steuerventil des Verbrauchers den Wert Null aufweist, befindet sich das erste Ventil durch die Wirkung der Federkraft in Offenstellung, so daß die Bypass-Leitung über das ebenfalls geöffnete zweite Ventil und die Blende die beiden Anschlüsse des Verbrauchers miteinander verbindet. Der Bremsdruck schaltet bei entsprechender Höhe das dritte Ventil zunächst in Sperrstellung, so daß das zweite Ventil geöffnet und die in der Bypass-Leitung angeordnete Blende wirksam bleibt.Since the control signal for the control valve of the consumer has the value zero, the first valve is in the open position by the action of the spring force, so that the bypass line via the second valve, which is also open, and the orifice connects the two connections of the consumer. The brake pressure switches at the appropriate height, the third valve initially in the blocking position, so that the second Valve opened and the orifice arranged in the bypass line remains effective.

Der Verbraucher wird über das Druckbegrenzungsventil so weit abgebremst, bis dieses schließt und die Fördermenge des in der Bremsphase als Pumpe wirkenden Verbrauchers nur noch über die in der Bypass-Leitung angeordnet Blende fließt. Nach dem Schließen des Druckbegrenzungsventils sinkt der Bremsdruck entsprechend der Durchflußkennlinie der Blende mit weiter abnehmender Verbrauchergeschwindigkeit. Unterschreitet der Bremsdruck die Federvorspannung des dritten Ventils, so öffnet dieses und die Blende in der Ablaßleitung wird wirksam, wodurch das zweite Ventil langsam geschlossen, die Blende in der Bypass-Leitung damit außer Betrieb gesetzt und der Verbraucher somit kurz nach dem Stillstand hydraulisch "gefesselt" wird.The consumer is braked via the pressure relief valve until this closes and the flow rate of the pump acting in the braking phase Consumers only flows through the orifice arranged in the bypass line. To the closing of the pressure relief valve, the brake pressure drops accordingly Flow characteristic of the orifice with further decreasing consumer speed. If the brake pressure falls below the spring preload of the third valve, it opens this and the orifice in the drain line take effect, causing the second valve slowly closed, the orifice in the bypass line is thus deactivated and the consumer is thus hydraulically "tied up" shortly after standstill.

Eine günstige Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß parallel zu dem als Blende ausgebildeten Dämpfungselement in der Bypass-Leitung eine zweite Blende angeordnet ist und die Offenstellung des zweiten Ventils einen in Richtung zur Sperrstellung zuerst wirksamen ersten Abschnitt aufweist, in dem eine Verbindung mit der ersten Blende hergestellt ist, und einen anschließend wirksamen zweiten Abschnitt, in dem eine Verbindung mit beiden Blenden hergestellt ist. Durch das Zuschalten der zweiten Blende beim Schließen des zweiten Ventils wird bewirkt, daß der Druck am Verbraucher schneller abgebaut wird, damit dieser nicht aufgrund von in den Leitungen komprimierten Druckmittels in Gegenrichtung beschleunigt und sich die am Verbraucher befestigte Last (beispielsweise Ausrüstung eines Bagger-Oberwagens) entspannen kann. Die zweite Blende bleibt nur solange zugeschaltet, bis das zweite Ventil seine Endstellung (Sperrstellung) erreicht. In dieser Position sind beide Blenden außer Betrieb und ist der Verbraucher hydraulisch eingespannt.A favorable development of the invention provides that parallel to that as an aperture trained damping element in the bypass line a second aperture is arranged and the open position of the second valve one towards Lock position first effective first section in which a connection with the first screen is produced, and a second section which is subsequently effective, in which a connection is established with both panels. By connecting the second orifice when closing the second valve causes the pressure on Consumer is broken down faster so that this is not due to in the lines compressed pressure medium accelerated in the opposite direction and the Consumer-attached load (e.g. equipment for an excavator superstructure) can relax. The second aperture only remains switched on until the second Valve reaches its end position (blocking position). Both panels are in this position out of operation and the consumer is hydraulically clamped.

Zweckmäßigerweise liegt die Federvorspannung des dritten Ventils unterhalb der Federvorspannung der Druckbegrenzungsventile, so daß durch den sich in der Bremsphase aufbauenden Druck zunächst das dritte Ventil geschlossen und erst danach die Druckbegrenzungsventile betätigt werden. Umgekehrt schließt zunächst das der Bewegungsrichtung zugeordnete Druckbegrenzungsventil und werden erst danach die Blenden in der Bypass-Leitung wirksam.The spring preload of the third valve is expediently below the Spring preload of the pressure relief valves, so that in the Braking phase building pressure, the third valve is closed and first then the pressure relief valves are actuated. Conversely, closes first the pressure relief valve assigned to the direction of movement and are only then the orifices in the bypass line take effect.

Um die in der Antriebsphase eingestellte Offenstellung des zweiten Ventils auf einfache Weise für die Bremsphase speichern zu können, sieht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung vor, daß eine Steuerdruckzweigleitung zu einer Stellfläche des ersten Ventils und zu einer Stellfläche des zweiten Ventils geführt ist, wobei stromauf der Stellfläche des zweiten Ventils ein in Richtung zur Stellfläche öffnendes Rückschlagventil angeordnet ist. Hierbei verhindert das Rückschlagventil, daß bei Absinken des Steuerdrucks das zweite Ventil wieder in Sperrstellung bewegt wird. Dies ist erfindungsgemäß nur möglich, wenn das in der Ablaßleitung angeordnete dritte Ventil öffnet und somit die Stellfläche des zweiten Ventils von Druck entlastet wird.To the open position of the second valve set in the drive phase to simple To be able to save for the braking phase sees an advantageous development the invention that a control pressure branch line to a footprint of the first Valve and is guided to a footprint of the second valve, the upstream Footprint of the second valve opening towards the footprint Check valve is arranged. Here, the check valve prevents If the control pressure drops, the second valve is moved back into the blocking position. This is possible according to the invention only if the third arranged in the drain line Valve opens and thus the footprint of the second valve is relieved of pressure.

Zweckmäßigerweise ist die Steuerdruckzweigleitung an den Ausgang eines Wechselventils angeschlossen, dessen beide Eingänge mit Steuerdruckleitungen verbunden sind, die zu dem dem Verbraucher vorgeschalteten Steuerventil führen.The control pressure branch line is expediently connected to the outlet of a Shuttle valve connected, its two inputs with control pressure lines are connected, which lead to the control valve upstream of the consumer.

Gemäß einer zweiten Möglichkeit, die Offenstellung des zweiten Ventils zu speichern ist vorgesehen, daß eine erste Leitung zu einer Stellfläche des ersten Ventils und eine zweite Leitung zu einer Stellfläche des zweiten Ventils geführt ist, wobei die erste Leitung an den Ausgang eines Wechselventils angeschlossen ist, dessen beide Eingänge mit Steuerdruckleitungen verbunden sind, die zu dem dem Verbraucher vorgeschalteten Steuerventil führen, und wobei die zweite Leitung von einer Druckmittelquelle ausgehend über das erste Ventil geführt und in dessen Offenstellung abgesperrt bzw. in dessen Sperrstellung geöffnet ist. Diese Lösung hat gegenüber der oben beschriebenen Lösung den Vorteil, daß zur Betätigung des zweiten Ventils, d. h. zum Vorspannen in Öffnungsstellung, nur sehr wenig Zeit benötigt wird, da eine von der Steuerdruckleitung des Steuerventils unabhängige Druckmittelquelle mehr Öl zur Verfügung stellen kann. Die Betätigung des ersten Ventils erfolgt damit durch ein reines Drucksignal, während das zweite Ventil durch eine bestimmte Menge an zufließenden Druckmittel, dessen Druck von der Federkraft am zweiten Ventil abhängig ist, vorgespannt wird.According to a second possibility of storing the open position of the second valve it is provided that a first line to a footprint of the first valve and a second line is guided to a footprint of the second valve, the first Line is connected to the output of a shuttle valve, both of which Inputs connected to control pressure lines leading to the consumer lead upstream control valve, and wherein the second line of one Pressure medium source led out of the first valve and in its open position locked or opened in its locked position. This solution has over the Solution described above has the advantage that to operate the second valve, ie. H. for pretensioning in the open position, very little time is required since one of the control pressure line of the control valve independent pressure medium source more oil for Can provide. The first valve is thus actuated by a pure one Pressure signal while the second valve is flowing through a certain amount Pressure medium, the pressure of which depends on the spring force on the second valve, is biased.

Besonders vorteilhaft ist die Anwendung eines erfindungsgemäßen hydraulischen Antriebssystems auf den Drehwerksantrieb eines Baggers.The use of a hydraulic system according to the invention is particularly advantageous Drive system on the slewing drive of an excavator.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand eines in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Dabei zeigtFurther advantages and details of the invention are shown in the schematic figures illustrated embodiment explained in more detail. Here shows

Fig. 1 einen Schaltplan zu einem erfindungsgemäßen hydraulischen Antriebssystem und Fig. 1 is a circuit diagram for a hydraulic drive system according to the invention and

Fig. 2 eine Variante des Schaltplans nach Fig. 1. FIG. 2 shows a variant of the circuit diagram according to FIG. 1.

Ein in diesem Ausführungsbeispiel als Hydromotor ausgebildeter, beidseitig beaufschlagbarer Verbraucher 1 ist unter Zwischenschaltung eines Steuerventils 2 über Leitungen 3 und 4 an eine Druckmittelquelle 5 angeschlossen. Das Steuerventil 2 ist mittels zweier Steuerdruckleitungen 6 und 7 betätigbar. Die beiden Anschlüsse des Verbrauchers 1 sind über eine Bypass-Leitung 8 miteinander verbunden, in der ein erstes Ventil 9 mit einer Offen- und einer Sperrstellung, parallel geschaltete erste und zweite Blenden 10 und 11 sowie ein zweites Ventil 12 angeordnet sind. Darüber hinaus ist jedem Anschluß des Verbrauchers 1 jeweils ein gegen Federkraft wirksames Druckbegrenzungsventil 13 bzw. 14 zugeordnet. Die Druckbegrenzungsventile 13,14 öffnen jeweils zum anderen Anschluß hin.A consumer 1, which is designed as a hydraulic motor in this exemplary embodiment and can be acted upon on both sides, is connected to a pressure medium source 5 via lines 3 and 4 with the interposition of a control valve 2 . The control valve 2 can be actuated by means of two control pressure lines 6 and 7 . The two connections of the consumer 1 are connected to one another via a bypass line 8 , in which a first valve 9 with an open and a blocked position, first and second orifices 10 and 11 connected in parallel and a second valve 12 are arranged. In addition, each connection of the consumer 1 is assigned a pressure-limiting valve 13 or 14, which acts against spring force. The pressure relief valves 13, 14 each open to the other connection.

Die beiden Steuerdruckleitungen 6 und 7 sind an ein Wechselventil 15 angeschlossen, dessen Ausgang über eine Steuerdruckzweigleitung 16 zu einer entgegen der Kraft einer Feder in Schließrichtung wirksamen Stellfläche 9a des ersten Ventils 9 führt. The two control pressure lines 6 and 7 are connected to a shuttle valve 15 , the output of which leads via a control pressure branch line 16 to a control surface 9 a of the first valve 9 which acts in the closing direction against the force of a spring.

Darüber hinaus ist der Ausgang des Wechselventils 15 über die Steuerdruckzweigleitung 16 mit einer entgegen der Kraft einer Feder wirksamen Stellfläche 12a des zweiten Ventils 12 verbunden. Dieses besitzt eine federbelastete Sperrstellung und eine Offenstellung, die einen in Richtung zur Sperrstellung wirksamen ersten Abschnitt aufweist, in dem nur die erste Blende 10 mit dem in der Figur rechten Anschluß des Verbrauchers 1 verbunden ist, und einen anschließend wirksamen zweiten Abschnitt, in dem beide Blenden 10 und 11 mit dem Anschluß verbunden sind.In addition, the output of the shuttle valve 15 is connected via the control pressure branch line 16 to a counter surface 12 a of the second valve 12 which acts against the force of a spring. This has a spring-loaded locking position and an open position, which has a first section effective in the direction of the locking position, in which only the first panel 10 is connected to the right-hand connection of the consumer 1 in the figure, and a second section, which is then effective, in which both Apertures 10 and 11 are connected to the connector.

Der in Richtung zur Sperrstellung wirksamen Stellfläche 12a des zweiten Ventils 12 ist eine zur Stellfläche 12a hin öffnendes Rückschlagventil 16a vorgeschaltet. Zwischen dem Rückschlagventil 16a und besagter Stellfläche 12a zweigt eine Ablaßleitung 17 von der Steuerdruckzweigleitung 16 ab, in der eine Blende 18 und ein drittes Ventil 19 mit einer Offen- und einer Sperrstellung angeordnet sind.The effective surface 12 a of the second valve 12 in the direction of the blocking position is preceded by a check valve 16 a which opens towards the standing surface 12 a. Between the check valve 16 a and said footprint 12 a branches a drain line 17 from the control pressure branch line 16 , in which an orifice 18 and a third valve 19 are arranged with an open and a locked position.

Das dritte Ventil 19 ist mit Hilfe eines Wechselventils 20 durch den höheren der in den beiden Anschlüssen des Verbrauchers 1 geführten Drücke entgegen der Kraft einer Feder von der Offen- in die Sperrstellung betätigbar.The third valve 19 can be actuated by means of a shuttle valve 20 from the open to the locked position against the force of a spring by the higher of the pressures in the two connections of the consumer 1 .

Das erfindungsgemäße hydraulische Antriebssystem funktioniert wie folgt:
Wird in der Antriebsphase durch einen geeigneten Steuerdruckgeber eine der beiden Steuerdruckleitungen 6 oder 7 mit Druck beaufschlagt (oder beide Steuerdruckleitungen mit unterschiedliche hohen Steuerdrücken), um das Steuerventil 2 zu betätigen, so wird dadurch über das Wechselventil 15 und die Steuerdruckzweigleitung 16 das erste Ventil 9 von der Offen- in die Sperrstellung geschaltet. Dies geschieht bevor Druckmittel durch das Steuerventil 2 von der Druckmittelquelle 5 zum Verbraucher 1 fließt.The hydraulic drive system according to the invention works as follows:
If one of the two control pressure lines 6 or 7 is pressurized in the drive phase by a suitable control pressure transmitter (or both control pressure lines with different high control pressures) in order to actuate the control valve 2 , the first valve 9 becomes thereby via the shuttle valve 15 and the control pressure branch line 16 switched from the open to the locked position. This happens before pressure medium flows through the control valve 2 from the pressure medium source 5 to the consumer 1 .

Das erste Ventil 9 sperrt in der Antriebsphase (Beschleunigungsphase) somit die Bypass-Leitung 8, so daß die Blenden 10 und 1 1 außer Funktion sind. Gleichzeitig wird über das Rückschlagventil 16 der Kolben des zweiten Ventiles 12 gegen die Kraft der Feder bis zum Anschlag verschoben. Hierbei ist eine Verbindung zwischen dem in der Figur rechten Anschluß des Verbrauchers 1 und der Blende 10 hergestellt, nicht jedoch zur Blende 11. The first valve 9 thus blocks in the drive phase (acceleration phase) the bypass line 8, so that the diaphragm 10 and 1 1 are out of operation. At the same time, the piston of the second valve 12 is displaced against the force of the spring as far as the stop via the check valve 16 . Here, a connection is established between the connection of the consumer 1 on the right in the figure and the panel 10 , but not to the panel 11 .

Das dritte Ventil 19 ist in der Antriebsphase insofern ohne Funktion, als es zunächst unerheblich ist, ob es sich in Öffnungs- oder Schließstellung befindet. Sofern es sich in Öffnungsstellung befindet, weil der Druck am Verbraucher gering ist, so sorgt die Blende 18 dafür, daß an der in Richtung zur Offenstellung wirksamen Stellfläche 12a des zweiten Ventils 12 der zum Beibehalten (Speichern) der Offenstellung erforderliche Druck aufrechterhalten wird.The third valve 19 has no function in the drive phase insofar as it is initially irrelevant whether it is in the open or closed position. If it is in the open position because the pressure at the consumer is low, the orifice 18 ensures that the pressure required to maintain (store) the open position is maintained at the effective surface 12 a of the second valve 12 in the direction of the open position.

Der Bremsvorgang wird durch Zurücknahme der Steuerdrücke in den Steuerdruckleitungen 6 und 7 eingeleitet. Das Steuerventil 2 bewegt sich in seine Nullstellung (Mittelstellung) zurück und es baut sich ein Bremsdruck am Verbraucher 1 auf, der durch die Druckbegrenzungsventile 13, 14 begrenzt wird.The braking process is initiated by reducing the control pressures in the control pressure lines 6 and 7 . The control valve 2 moves back to its zero position (middle position) and a brake pressure builds up on the consumer 1 , which is limited by the pressure limiting valves 13 , 14 .

Das erste Ventil 9 bewegt sich bei fehlendem Steuerdruck in seine Offenstellung und öffnet die Bypass-Leitung 8 über die Blende 10. Der Bremsdruck - ausgewählt durch das Wechselventil 20 - schaltet das dritte Ventil 19 in Sperrstellung. Die Federvorspannung der an diesem Ventil wirksamen Feder liegt vorteilhafterweise unterhalb der Federvorspannung der Druckbegrenzungsventile 13, 14. Das zweite Ventil 12, das durch das Rückschlagventil 16a und das nunmehr in Sperrstellung befindliche dritte Ventil 19 abgekoppelt ist und sich deshalb in der Offenstellung befindet, in der die Blende 10 mit dem in der Figur rechten Anschluß des Verbrauchers 1 verbunden ist, bleibt zunächst in dieser Stellung. Der Antrieb wird gegen die Druckbegrenzungsventile 13, 14 soweit abgebremst, bis die Fördermenge des Verbrauchers 1 (Hydromotor) nur noch über die in der Bypass-Leitung 8 angeordnete Blende 10 abfließt.When there is no control pressure, the first valve 9 moves into its open position and opens the bypass line 8 via the orifice 10 . The brake pressure - selected by the shuttle valve 20 - switches the third valve 19 into the blocking position. The spring preload of the spring acting on this valve is advantageously below the spring preload of the pressure limiting valves 13 , 14 . The second valve 12 , which is decoupled by the check valve 16 a and the third valve 19 which is now in the blocking position and is therefore in the open position, in which the orifice 10 is connected to the connection of the consumer 1 on the right in the figure, remains initially in this position. The drive is braked against the pressure limiting valves 13 , 14 until the delivery rate of the consumer 1 (hydraulic motor) only flows out via the orifice 10 arranged in the bypass line 8 .

Nachdem die Druckbegrenzungsventile 13, 14 geschlossen sind, sinkt der Bremsdruck entsprechend der Durchflußkennlinie der Blende 10. Unterschreitet der Bremsdruck die Federvorspannung des dritten Ventils 19, so wird die Blende 18 mit dem Tank verbunden. Der federbelastete Kolben des zweiten Ventils 12 verdrängt einen Volumenstrom über die Blende 18 und verschiebt sich dadurch zunächst in die Stellung, in der die Blende 11 in der Bypass-Leitung zugeschaltet wird.After the pressure limiting valves 13 , 14 are closed, the brake pressure drops in accordance with the flow characteristic of the orifice 10 . If the brake pressure falls below the spring preload of the third valve 19 , the orifice 18 is connected to the tank. The spring-loaded piston of the second valve 12 displaces a volume flow through the orifice 18 and thereby initially shifts to the position in which the orifice 11 is activated in the bypass line.

Die Blende 11 sorgt dafür, daß sich der Druck am Verbraucher 1 schneller abbaut, damit beispielsweise der Oberwagen eines Baggers aufgrund des in den Schläuchen und Leitungen komprimierten Druckmittels nicht in die Gegenrichtung beschleunigt wird und sich somit die am Oberwagen des Baggers befestigte Ausrüstung ohne Schlagen entspannen kann. The orifice 11 ensures that the pressure at the consumer 1 is reduced more quickly, so that, for example, the superstructure of an excavator is not accelerated in the opposite direction due to the pressure medium compressed in the hoses and lines, and the equipment attached to the superstructure of the excavator is thus relaxed without striking can.

Die Blende 11 bleibt nur solange zugeschaltet, bis der Kolben des zweiten Ventils 12 seine Endstellung erreicht hat. In dieser Position wird die Verbindung beider Blenden mit dem in der Figur rechten Anschluß des Verbrauchers 1 wieder unterbrochen. Der Verbraucher wird damit kurz nach dem Stillstand hydraulisch eingespannt.The orifice 11 remains switched on only until the piston of the second valve 12 has reached its end position. In this position, the connection of the two panels to the right connection of the consumer 1 in the figure is interrupted. The consumer is thus clamped hydraulically shortly after standstill.

Mit dem erfindungsgemäßen hydraulischen Antriebssystem bleibt die Dämpfungswirkung unabhängig von der Zeit, die zum Abbremsen eines Verbrauchers benötigt wird (bei einem Drehwerkantrieb für einen Bagger-Oberwagen: abhängig von niedriger/hoher Geschwindigkeit, vollem/leerem Löffel, ein-/ausgeknicktem Stiel) immer bis kurz nach dem Stillstand des Verbrauchers erhalten.With the hydraulic drive system according to the invention, the Damping effect regardless of the time it takes to slow down a consumer is required (for a slewing gear drive for an excavator superstructure: depending on low / high speed, full / empty spoon, buckled / bent handle) always received until shortly after the consumer comes to a standstill.

Je nach Größe des hydraulischen Antriebssystems kann auch auf eine der beiden Blenden 10,11 verzichtet werden, um die Herstellkosten zu verringern. Bei elektrischer Ansteuerung des Steuerventils 2 kann auch das erste Ventil 9 über einen Magneten betätigt werden.Depending on the size of the hydraulic drive system, one of the two orifices 10 , 11 can also be dispensed with in order to reduce the manufacturing costs. When the control valve 2 is electrically actuated, the first valve 9 can also be actuated by a magnet.

An Stelle der Blenden 10 und 11 und des zweiten Ventils 12 kann auch ein geeignetes Strom- oder Druckventil vorgesehen sein, das während der Bremsphase zuschaltbar ist.Instead of the orifices 10 and 11 and the second valve 12 , a suitable flow or pressure valve can also be provided, which can be activated during the braking phase.

Das hydraulische Antriebssystem gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von dem Antriebssystem gemäß Fig. 1 dadurch, daß die Steuerdruckzweigleitung 16 nicht zu der Stellfläche 12a des zweiten Ventils 12 geführt ist, sondern statt dessen eine Leitung 21 vor der Stellfläche 12a des zweiten Ventils 12 mündet, die von einer Druckmittelquelle 22 ausgehend über das erste Ventil 9 geführt und in dessen Offenstellung abgesperrt bzw. in dessen Sperrstellung geöffnet ist. Diese Anordnung hat gegenüber der in Fig. 1 gezeigten Anordnung den Vorteil, daß zur Betätigung des zweiten Ventils 12, d. h. zum Vorspannen in Öffnungsstellung, nur sehr wenig Zeit benötigt wird, da eine von der Steuerdruckleitung des Steuerventils unabhängige Druckmittelquelle mehr Öl zur Verfügung stellen kann. Die Betätigung des ersten Ventils 9 erfolgt damit durch ein reines Drucksignal (nämlich wie bei Fig. 1 durch das in der Steuerdruckzweigleitung 16 geführte Steuersignal), während das zweite Ventil 12 durch eine bestimmte Menge an zufließenden Druckmittel, dessen Druck von der Federkraft am zweiten Ventil 12 abhängig ist, vorgespannt wird.The hydraulic drive system according to FIG. 2 differs from the drive system according to FIG. 1 in that the control pressure branch line 16 is not led to the footprint 12 a of the second valve 12 , but instead a line 21 in front of the footprint 12 a of the second valve 12 opens out, which is led from a pressure medium source 22 via the first valve 9 and is closed in its open position or opened in its blocked position. This arrangement has the advantage over the arrangement shown in FIG. 1 that only very little time is required for actuating the second valve 12 , ie for prestressing in the open position, since a pressure medium source which is independent of the control pressure line of the control valve can provide more oil . The first valve 9 is thus actuated by a pure pressure signal (namely, as in FIG. 1 by the control signal carried in the control pressure branch line 16 ), while the second valve 12 is actuated by a certain amount of pressure medium flowing in, the pressure of the spring force on the second valve 12 is dependent, is biased.

Claims

1. Hydraulisches Antriebssystem mit einem beidseitig beaufschlagbaren Verbraucher (1) hydraulischer Energie, in den während der Bremsphase von außerhalb des hydraulischen Antriebssystems Energie einspeisbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dämpfungselement parallel zu den Anschlüssen des Verbrauchers (1) angeordnet und während der Bremsphase zuschaltbar ist.1. Hydraulic drive system with a load on both sides ( 1 ) of hydraulic energy, into which energy can be fed in from the outside of the hydraulic drive system during the braking phase, characterized in that a damping element is arranged parallel to the connections of the consumer ( 1 ) and can be activated during the braking phase is.

2. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Blende (10) als Dämpfungselement vorgesehen ist.2. Hydraulic drive system according to claim 1, characterized in that at least one diaphragm ( 10 ) is provided as a damping element.

3. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer zu den beiden Anschlüssen des Verbrauchers (1) parallelen und das Dämpfungselement enthaltenden Bypass-Leitung (8) ein erstes Ventil (9) mit einer Offen- und einer Sperrstellung angeordnet ist, daß direkt oder indirekt von einem zur Ansteuerung des Verbrauchers (1) vorgesehenen Steuersignal in der Antriebsphase in Richtung zur Sperrstellung beaufschlagbar ist. 3. Hydraulic drive system according to claim 1 or 2, characterized in that in a parallel to the two connections of the consumer ( 1 ) and the damping element containing bypass line ( 8 ), a first valve ( 9 ) with an open and a locked position is that a control signal provided to control the consumer ( 1 ) can be acted upon directly or indirectly in the drive phase in the direction of the blocking position.

4. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal ein Steuerdruck ist, mit dem ein dem Verbraucher (1) vorgeschaltetes Steuerventil (2) betätigbar ist.4. Hydraulic drive system according to claim 3, characterized in that the control signal is a control pressure with which a consumer ( 1 ) upstream control valve ( 2 ) can be actuated.

5. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß an beide Anschlüsse des Verbrauchers (1) jeweils ein federbelastetes Druckbegrenzungsventil (13; 14) angeschlossen und in der Bypass-Leitung (8) ein zweites Ventil (12) angeordnet ist, das in der Antriebsphase direkt oder indirekt durch das Steuersignal von einer Sperrstellung entgegen der Kraft einer Feder durch Beaufschlagung einer Stellfläche (12a) in eine nach Beendigung der Antriebsphase speicherbare Offenstellung schaltbar ist, wobei zu der Stellfläche (12a) eine Leitung geführt ist, an die eine Ablaßleitung (17) mit Blende (18) und einem dritten Ventil (19) angeschlossen ist, das durch ein von dem höheren der in den beiden Anschlüssen des Verbrauchers (1) geführten Drücke abhängigen Signal entgegen der Kraft einer Feder von einer Offen- in eine Sperrstellung betätigbar ist.5. Hydraulic drive system according to claim 3 or 4, characterized in that a spring-loaded pressure relief valve ( 13 ; 14 ) is connected to both connections of the consumer ( 1 ) and a second valve ( 12 ) is arranged in the bypass line ( 8 ), that is in the drive phase, directly or indirectly by the control signal from a blocking position against the force of a spring by applying a footprint (12 a) in a storable after completion of the drive phase open position can be switched, (a 12) a conduit is led to the storage surface, to which a drain line ( 17 ) with an orifice ( 18 ) and a third valve ( 19 ) is connected, which is open by a signal dependent on the higher of the pressures in the two connections of the consumer ( 1 ) against the force of a spring - Can be operated in a locked position.

6. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zu dem als Blende (10) ausgebildeten Dämpfungselement in der Bypass- Leitung (8) eine zweite Blende (11) angeordnet ist und die Offenstellung des zweiten Ventils (12) einen in Richtung zur Sperrstellung zuerst wirksamen ersten Abschnitt aufweist, in dem eine Verbindung mit der ersten Blende (10) hergestellt ist, und einen anschließend wirksamen zweiten Abschnitt, in dem eine Verbindung mit beiden Blenden (10,11) hergestellt ist.6. Hydraulic drive system according to claim 5, characterized in that a second diaphragm ( 11 ) is arranged parallel to the damping element designed as a diaphragm ( 10 ) in the bypass line ( 8 ) and the open position of the second valve ( 12 ) one in the direction for the blocking position first has an effective first section, in which a connection to the first screen ( 10 ) is established, and a subsequently effective second section, in which a connection to both screens ( 10, 11 ) is established.

7. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Federvorspannung des dritten Ventils (19) unterhalb der Federvorspannung der Druckbegrenzungsventile (13, 14) liegt.7. Hydraulic drive system according to claim 5 or 6, characterized in that the spring preload of the third valve ( 19 ) is below the spring preload of the pressure relief valves ( 13 , 14 ).

8. Hydraulisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerdruckzweigleitung (16) zu einer Stellfläche (9a) des ersten Ventils (9) und zu einer Stellfläche (12a) des zweiten Ventils (12) geführt ist, wobei stromauf der Stellfläche (12a) des zweiten Ventils (12) ein in Richtung zur Stellfläche (12a) öffnendes Rückschlagventil (16a) angeordnet ist. 8. Hydraulic drive system according to one of claims 4 to 7, characterized in that a control pressure branch line ( 16 ) to a footprint ( 9 a) of the first valve ( 9 ) and to a footprint ( 12 a) of the second valve ( 12 ) is guided , A check valve ( 16 a) opening in the direction of the standing surface ( 12 a) is arranged upstream of the standing surface ( 12 a) of the second valve ( 12 ).

9. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerdruckzweigleitung (16) an den Ausgang eines Wechselventils (15) angeschlossen ist, dessen beide Eingänge mit Steuerdruckleitungen (6, 7) verbunden sind, die zu dem dem Verbraucher (1) vorgeschalteten Steuerventil (2) führen.9. Hydraulic drive system according to claim 8, characterized in that the control pressure branch line ( 16 ) is connected to the output of a shuttle valve ( 15 ), the two inputs of which are connected to control pressure lines ( 6 , 7 ) which are connected upstream to the consumer ( 1 ) Guide the control valve ( 2 ).

10. Hydraulisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Leitung (16) zu einer Stellfläche (9a) des ersten Ventils (9) und eine zweite Leitung (21) zu einer Stellfläche (12a) des zweiten Ventils (12) geführt ist, wobei die erste Leitung (16) an den Ausgang eines Wechselventils (15) angeschlossen ist, dessen beide Eingänge mit Steuerdruckleitungen (6, 7) verbunden sind, die zu dem dem Verbraucher (1) vorgeschalteten Steuerventil (2) führen, und wobei die zweite Leitung (21) von einer Druckmittelquelle (5) ausgehend über das erste Ventil (9) geführt und in dessen Offenstellung abgesperrt bzw. in dessen Sperrstellung geöffnet ist.10. Hydraulic drive system according to one of claims 4 to 7, characterized in that a first line ( 16 ) to a footprint ( 9 a) of the first valve ( 9 ) and a second line ( 21 ) to a footprint ( 12 a) of The second valve ( 12 ) is guided, the first line ( 16 ) being connected to the outlet of a shuttle valve ( 15 ), the two inputs of which are connected to control pressure lines ( 6 , 7 ) which lead to the control valve () connected upstream of the consumer ( 1 ). 2 ), and the second line ( 21 ) is led from a pressure medium source ( 5 ) via the first valve ( 9 ) and is closed in its open position or open in its blocked position.

11. Anwendung eines hydraulischen Antriebssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 10 auf den Drehwerksantrieb eines Baggers.11. Application of a hydraulic drive system according to one of claims 1 to 10 on the slewing drive of an excavator.