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Dokumentenidentifikation DE102004039014B4 29.06.2006
Titel Hydrostatisches System mit offenem Kreislauf und automatischer fernsteuerbarer Druckregelung
Anmelder Sauer-Danfoss (Neumünster) GmbH & Co OHG, 24539 Neumünster, DE
Erfinder MacLeod, Ian J.C., Ames, Ia., US
Vertreter FROHWITTER Patent- und Rechtsanwälte, 81679 München
DE-Anmeldedatum 11.08.2004
DE-Aktenzeichen 102004039014
Offenlegungstag 04.05.2005
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 29.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.06.2006
IPC-Hauptklasse F15B 11/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F16H 61/42(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydrostatisches System mit offenem Kreislauf und automatischer fernsteuerbarer Druckregelung. Viele mobile Hydraulikfahrzeuge erfordern einen erhöhten Druck zum Betrieb von Kreisläufen wie Bremsen, Differentialsperren und anderen solchen Betriebskreisläufen. Bei einigen Anwendungen wird der erhöhte Versorgungsdruck durch eine einzelne Pumpe geliefert. Bei alternativen Anwendungen wird der erhöhte Versorgungsdruck durch Auslösen eines Ein/Aus-Elektromagneten in einer ferngesteuerten Druckregelungsschaltung unter Verwendung einer Kolbenpumpe mit offenem Kreislauf geliefert. Diese Systeme müssen unter Verwendung komplexer Systeme eine Fernsteuerungs-Druckregelungsfunktion überwinden oder einen eigens vorgesehenen Pumpenkreislauf versorgen. Um auf die Komplexität und/oder Kosten der einzelnen Pumpen- und Elektromagnetlösungen verzichten zu können, ist eine automatische Funktion erwünscht.

Die ältere Anmeldung DE 102 19 850 B3 beschreibt in diesem Zusammenhang ein komplexes hydrostatisches System im offenen Kreislauf mit einer Regeleinrichtung und einem Grenzwertregelventil. Die Einrichtung soll dabei einen Mindestdruck in einer Arbeitsleitung unabhängig vom Verbrauchereingangsdruck aufrechterhalten. Das System umfasst eine Pumpe, eine mit der Pumpe strömungsverbundene Drossel und ein mit der Drossel strömungsverbundenes Abschaltventil, das mittels eines Betätigungshebels in zwei Stellungen einstellbar ist. In einer der beiden Stellungen verbindet das Abschaltventil im Normalbetrieb die Verbraucherzuleitung mit dem Vergleichsdruckanschluss eines Förderstromregelventils, in der anderen Stellung den Vergleichsdruckanschluss mit dem Tankvolumen. Das Grenzwertregelventil seinerseits gibt die Regelung durch das Förderstromregelventil erst ab einem gewissen Mindestdruck frei.

Aus der Druckschrift US 6 422 009 B1 ist ein hydraulisches Antriebssystem mit einer verstellbaren Pumpe sowie einem Druckbegrenzungsventil bekannt, das mit der Arbeitsleitung der Pumpe verbunden ist und von einem Load-Sensing-Signal angesteuert wird. Die Pumpendruckregelung ist so ausgelegt, dass im Leerlauf der antreibenden Brennkraftmaschine, wenn keine großen Lasten bewältigen sind, die Auslenkung der Pumpe definiert zurückgeht, was zugleich den Brennstoffverbrauch senkt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung verbesserter Mittel zur Lieferung eines erhöhten Drucks an einen Betriebskreislauf, wobei die Komplexität bei der Überwindung einer Fernsteuerungs-Druckregelungsfunktion oder Versorgung eines eigens vorgesehenen Pumpenkreislaufs verringert werden soll und das Erfordernis eines elektromagnetisch betriebenen Ventils oder einer zusätzlichen Pumpe zum Erreichen einer Fernsteuerungs-Druckregelungsfunktion beseitigt werden soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein hydrostatisches System mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 4 angegeben.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der Beschreibung und den Ansprüchen hervor.

KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung ist im wesentlichen ein automatischer ferngesteuerter Druckregler in einem hydrostatischen System mit offenem Kreislauf. Das System enthält eine hydrostatische Pumpe, eine Druckreglerschiebereinstellung und eine Load-Sensing-Schiebereinstellung. In diesem System sind ein Zweistellungs-Dreiwege-Logikventil, das in Abhängigkeit vom Load-Sensing-Druck automatisch zum Anhalten von Fluidstrom von einer Pumpenfluidversorgung zu einem Fernsteuerungs-Druckregelungsbegrenzungsventil schaltet. Wenn der Load-Sensing-Druck Null beträgt, stellt das Zweistellungs-Dreiwege-Logikventil einen Förderstrom von der Pumpenfluidversorgung zum Fernsteuerungs-Druckregelungsbegrenzungsventil bereit, und wenn der Load-Sensing-Druck über Null liegt, gestattet das Zweistellungs-Dreiwege-Logikventil keinen Förderstrom von der Pumpenfluidversorgung zum Druckbegrenzungsventil, und ein Load-Sensing-Signal setzt das Begrenzungsventil außer Kraft.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG

1 ist eine schematische Ansicht eines automatischen ferngesteuerten Druckregelungssystems, bei dem sich ein Zweistellungs-Dreiwege-Logikventil in einer ersten Stellung befindet; und

2 ist eine schematische Ansicht eines automatischen ferngesteuerten Druckregelungssystems, bei dem sich ein Zweistellungs-Dreiwege-Logikventil in einer zweiten Stellung befindet.

Das automatische ferngesteuerte Druckregelungssystem 10 enthält eine hydrostatische Pumpe 12 mit einer Schrägscheibe 14, die durch eine Servoeinrichtung 16 gesteuert wird. Die Pumpe 12 erzeugt eine Pumpenversorgung 18, die zur Drossel 20 strömt. Des Weiteren enthält das System 10 ein Zweistellungs-Dreiwege-Logikventil 22, das ein Load-Sensing-Signal 23 empfängt und eine erste Stellung 24 (1) und eine zweite Stellung 26 (2) aufweist. Weiterhin enthält das System eine Druckregelungsschiebereinstellung 28 für das Druckregelungsventil 30 und eine Load-Sensing-Schiebereinstellung 32 für das Druckableitventil 34.

Schließlich enthält das System weiterhin ein mit einem Behälter 38 verbundenes Fernsteuerungs-Druckregelungsbegrenzungsventil 36.

Im Betrieb, wenn der Load-Sensing-Druck Null beträgt, ist das Logikventil 22 dahingehend federvorbelastet, Förderstrom von der Pumpenversorgung 18 über die Drossel 20, durch das Logikventil 22 und über das Fernsteuerungs-Regelungsbegrenzungsventil 36 zu liefern. Dies gestattet die Fernsteuerungs-Druckregelungsfunktion. Die Pumpe 12 liefert einen Druck unter dem Druck der Druckregelungsschiebereinstellung 28 und über dem Druck der Load-Sensing-Schiebereinstellung 32 liegt.

Wenn das Load-Sensing-Signal über Null liegt, schaltet das Logikventil 22 von einer ersten Stellung 24 in eine zweite Stellung 26 und sperrt den Förderstrom von der Pumpenversorgung 18 und verhindert so, dass das Fernsteuerungs-Druckregelungsbegrenzungsventil 36 als eine Signalleitung funktioniert. Gleichzeitig bewirkt das Load-Sensing-Signal 23 ein Außerkraftsetzen des Begrenzungsventils 36. Wenn sich das Logikventil 22 in einer geschalteten zweiten Stellung 26 befindet, wird die Pumpe 12 somit als eine herkömmliche Druckregelungs-Load-Sensing-Pumpe mit offenem Kreislauf betrieben.

Das System 10 verringert den Load-Sensing-Druck nur dann, wenn ein externer Lastdruck erfasst wird, und ist nicht von einer Änderung der Pumpenfördermenge abhängig. Deshalb bietet das System 10 eine Doppelfunktion sowohl als Fern-PC als auch als Load-Sensing-Pumpe ohne externe Eingabe in das System. Des Weiteren gestattet das System 10 zwei feste, diskrete Grenzwerteinstellungen. Weiterhin ist das System 10 so ausgeführt, dass es Komplexität und Systemkosten verringert, während es eine ferngesteuerte Druckregelung und eine standardmäßige Load-Sensing-Funktion in der gleichen Pumpe erreicht.

Es versteht sich, dass das Zweistellungs-Dreiwege-Logikventil die Fernsteuerungs-Druckregelungsfunktion in der Kolbenpumpe mit offenem Kreislauf überwindet, wenn durch die Load-Sensing-Leitung ein Lastsignal geliefert wird. Weiterhin verwendet diese Ausführung das automatische Zweistellungs-Dreiwege-Logikventil dazu, die Komplexität beim Überwinden einer Fernsteuerungs-Druckregelungsfunktion oder Versorgen eines eigens vorgesehenen Pumpenkreislaufs zu verringern. Des Weiteren gestattet das Logikventil der Pumpe, automatisch zwischen der Funktion der ferngesteuerten Druckregelung und des Load Sensing im Kreislauf zu schalten.


Anspruch[de]
  1. Hydrostatisches System mit offenem Kreislauf umfassend:

    a) eine Pumpe (12),

    b) eine mit der Pumpe (12) strömungsverbundene Drossel (20),

    c) ein mit der Drossel (20) strömungsverbundenes Zweistellungs-Dreiwege-Logikventil (22) mit einer ersten (24) und zweiten (26) Stellung,

    d) und ein Fernsteuerungs-Druckregelbegrenzungsventil (36), das zum Empfang eines Load-Sensing-Signals (23) ausgeführt und mit der Drossel (20) und dem Zweistellungs-Dreiwege-Logikventil (22) strömungsverbunden ist, wenn sich das Zweistellungs-Dreiwege-Logikventil (22) in der ersten (24) Stellung befindet, und bei dem das Fernsteuerungs-Druckregelbegrenzungsventil (36) nicht mit der Drossel (20) strömungsverbunden ist, wenn sich das Zweistellungs-Dreiwege-Logikventil (22) in der zweiten (26) Stellung befindet.
  2. Hydrostatisches System nach Anspruch 1, bei dem ein Load-Sensing-Signal (23) das Fernsteuerungs-Druckregelbegrenzungsventil (36) außer Kraft setzt, wenn sich das Zweistellungs-Dreiwege-Logikventil (22) in der zweiten Stellung (26) befindet.
  3. Hydrostatisches System nach Anspruch 1 oder 2, das weiterhin ein mit der Pumpe (12) strömungsverbundenes Druckregelungsventil (30) mit einem Druckregelungs-Schiebereinstelldruck und ein mit dem Druckregelungsventil (30) und dem Fernsteuerungs-Druckregelbegrenzungsventil (36) strömungsverbundenes Druckableitventil (34) mit einem Load-Sensing-Schiebereinstelldruck umfasst.
  4. Hydrostatisches System nach Anspruch 3, bei dem die Pumpe (12) einen Druck aufweist, der unter dem Druckregelungs-Schiebereinstelldruck und über dem Load-Sensing-Schiebereinstelldruck liegt.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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