DE102008038382A1

DE102008038382A1 - Hydrostatic drive system, particularly load-sensing drive system, has pump adjusted in delivery volume, where pump is provided for supplying load and is formed as hydraulically adjustable pump in delivery volume

Info

Publication number: DE102008038382A1
Application number: DE200810038382
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr. Kraft; Bernward Dr. Welschof; Thomas LÖFFLER
Original assignee: Linde Material Handling GmbH
Current assignee: LHY Powertrain GmbH and Co KG
Priority date: 2008-08-19
Filing date: 2008-08-19
Publication date: 2010-02-25
Also published as: JP5489592B2; JP2010048253A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Antriebssystem (1) mit einer im Fördervolumen verstellbaren Pumpe (2), die zur Versorgung mindestens eines Verbrauchers (6) vorgesehen ist. Zur Lösung der Aufgabe, mit hoher Dynamik und hoher Zuverlässigkeit eine Steuerung der Verbraucher bei geringen Energieverlusten zu ermöglichen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Pumpe (2) als im Fördervolumen hydraulisch verstellbare Pumpe ausgebildet ist, wobei eine Fördervolumenstelleinrichtung (10) der Pumpe mittels einer Vorgabeeinrichtung (33a; 33b) ständig in Richtung einer Erhöhung des Fördervolumens beaufschlagbar ist und in Abhängigkeit von einem den überschüssig geförderten Volumenstrom der Pumpe (2) erfassenden, hydraulischen Rückstellsignals in Richtung einer Verringerung des Fördervolumens einstellbar ist.The invention relates to a hydrostatic drive system (1) with a pump (2) which can be adjusted in the delivery volume and which is provided for supplying at least one consumer (6). To solve the task, with high dynamics and high reliability to allow control of the consumer with low energy losses, the invention proposes that the pump (2) is designed as a hydraulically adjustable pump in the delivery volume, wherein a delivery volume adjusting device (10) of the pump by means of a Default device (33a, 33b) is constantly acted upon in the direction of an increase of the delivery volume and in dependence on a the excessively funded flow rate of the pump (2) detecting, hydraulic reset signal in the direction of a reduction of the delivery volume is adjustable.

Description

Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Antriebssystem mit einer im Fördervolumen verstellbaren Pumpe, die zur Versorgung mindestens eines Verbrauchers vorgesehen ist.The The invention relates to a hydrostatic drive system with a in the delivery volume adjustable pump that is used to supply at least one consumer is provided.

Bei derartigen Antriebssystemen wird das Fördervolumen der Pumpe auf den von den Verbrauchern angeforderten Volumenstrombedarf geregelt. Sind die Verbraucher mittels Steuerventilen gesteuert, können hierdurch die Verbraucher mit einer an einem Steuerventil vorgegebenen Bewegungsgeschwindigkeit bei geringen Energieverlusten betrieben werden.at Such drive systems, the delivery volume of the pump on the regulated by consumers volume flow demand. are the consumers controlled by control valves can thereby the consumers with a predetermined speed at a control valve be operated at low energy losses.

Bei bekannten Load-Sensing-Antriebssystemen, bei denen die Pumpe im offenen Kreislauf betrieben ist und zur Steuerung der Verbraucher Steuerventile vorgesehen sind, ist das Fördervolumen der Pumpe von dem höchsten Lastdruck der angesteuerten Verbraucher und einer Regeldruckdifferenz geregelt. Bei einer Ansteuerung eines oder mehrerer Steuerventile wird an den Steuerventilen jeweils ein bestimmter Öffnungsquerschnitt eingestellt. Die als Regelpumpe ausgebildete Pumpe wird durch den sich einstellenden höchsten Lastdruck der angesteuerten Verbraucher solange in Richtung einer Zunahme des Fördervolumens verstellt, bis der Förderdruck der Pumpe um die Regeldruckdifferenz höher als der höchste Lastdruck der angesteuerten Verbraucher ist. Hierdurch wird erzielt, dass von der Pumpe derjenige Volumenstrombedarf geliefert wird, der von den angesteuerten Verbrauchern durch die entsprechenden Öffnungsquerschnitte der Steuerventile angefordert wird.at known load-sensing drive systems in which the pump in operated open circuit and to control the consumer Control valves are provided, the delivery volume of the pump of the highest Load pressure of the driven consumers and a control pressure difference regulated. When controlling one or more control valves is at the control valves each have a specific opening cross-section set. The designed as a control pump pump is through the highest setting Load pressure of the driven consumer as long as in the direction of Increase in production volume adjusted until the delivery pressure the pump by the control pressure difference higher than the highest load pressure is the driven consumer. This will achieve that the pump delivers the volume flow demand required by the controlled consumers through the corresponding opening cross-sections the control valves is requested.

Aufgrund der Regelung des Fördervolumens der Pumpe in Abhängigkeit von dem höchsten Lastdruck der angesteuerten Verbraucher ergibt sich jedoch ein zeitverzögertes Ansprechverhalten der Fördervolumenregelung der Pumpe und somit ein spürbarer Zeitverzug zwischen der Einleitung der Bewegung durch Ansteuerung des entsprechenden Steuerventils und dem sich einstellenden Bewegungsbeginn des Verbrauchers, da der die Pumpe steuernde Lastdruck erst erzeugt wird, nachdem die Steuerventile in eine Öffnungsstellung beaufschlagt sind. Dies wird von einer Bedienperson als eine geringe Dynamik des Antriebssystems empfunden. Ist der Verbraucher von einer negativen bzw. einer ziehenden Last beaufschlagt, die die Bewegung des Verbrauchers unterstützt, tritt nach der Betätigung des Steuerventils zudem ein Druckabfall in der Förderleitung der Pumpe auf, die zu einer weiteren Zeitverzögerung bei der Regelung des Fördervolumens der Pumpe und somit zu einem weiteren zeitverzögernden Ansprechverhalten der Fördervolumenregelung der Pumpe und somit einer geringen Dynamik des Antriebssystems führt.by virtue of the regulation of the funding volume of Pump in dependence from the highest Load pressure of the driven consumers, however, results in a delayed response the delivery volume control the pump and thus a noticeable Time delay between the initiation of the movement by activation of the corresponding control valve and the beginning of movement of the consumer, since the pump pressure controlling the first generated is after the control valves acted in an open position are. This is considered by a operator as a low dynamic felt the drive system. Is the consumer of a negative or a pulling load applied to the movement of the consumer support occurs after the operation the control valve also has a pressure drop in the delivery line of the pump, which leads to another time delay in the regulation of the funding volume the pump and thus to a further time-delaying response of the Air flow control the pump and thus a low dynamics of the drive system leads.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydrostatisches Antriebssystem der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, das bei hoher Dynamik und hoher Zuverlässigkeit eine Steuerung der Verbraucher bei geringen Energieverlusten ermöglicht.Of the present invention is based on the object, a hydrostatic Drive system of the type mentioned above available provide high-dynamic control and high reliability control of the Enables consumers with low energy losses.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Pumpe als im Fördervolumen hydraulisch verstellbare Pumpe ausgebildet ist, wobei eine Fördervolumenstelleinrichtung der Pumpe mittels einer Vorgabeeinrichtung ständig in Richtung einer Erhöhung des Fördervolumens beaufschlagt ist und in Abhängigkeit von einem den überschüssig geförderten Volumenstrom der Pumpe erfassenden, hydraulischen Rückstellsignals in Richtung einer Verringerung des Fördervolumens einstellbar ist. Erfindungsgemäß wird somit die Fördervolumenstelleinrichtung der als einfach aufgebauten Verstellpumpe ausgebildeten Pumpe in Abhängigkeit von einer Vorgabeeinrichtung ständig in Richtung einer Erhöhung des Fördervolumens beaufschlagt und in Abhängigkeit von einem den überschüssig geförderten Volumenstrom der Pumpe erfassenden, hydraulischen Rückstellsignal in Richtung einer Verringerung des Fördervolumens zurückgeschwenkt und somit auf den von den angesteuerten Verbraucher angeforderten Volumenstrombedarf geregelt. Hierdurch ergibt sich ein verbessertes Ansprechverhalten der Pumpenmengenregelung und somit eine hohe Dynamik des Antriebssystems, da die zur Fördervolumenregelung der Pumpe verwendete Vorgabeeinrichtung bereits vor einer Betätigung des Verbrauchers zur Verfügung steht und somit die Pumpe vor oder zeitgleich mit der Betätigung des Verbrauchers in Richtung einer Erhöhung des Fördervolumens verstellt werden kann. Durch Verwendung eines hydraulischen Rückstellsignals, um die Pumpe auf den von den Verbrauchern angeforderten Volumenstrombedarf zu regeln und somit die Verluste zu verringern, sind bei einem erfindungsgemäßen Antriebssystem keine störanfälligen Sensoren erforderlich, die bei Verwendung des erfindungsgemäßen Antriebssystems in Fahrzeugen oder in mobilen Arbeitsmaschinen eine hohe Ausfallwahrscheinlichkeit aufweisen. Insgesamt weist somit das erfindungsgemäße Antriebssystem aufgrund der Pumpenregelung, die ein verbessertes Ansprechverhalten aufweist, eine hohe Dynamik und aufgrund des hydraulischen Rückstellsignals eine hohe Zuverlässigkeit mit einer geringen Ausfallwahrscheinlichkeit auf. Darüber hinaus weist die Pumpe einen einfachen Aufbau mit einem geringen Bauaufwand auf, da die Beaufschlagung der Fördervolumenstelleinrichtung der Pumpe durch die Vorgabeeinrichtung und das hydraulische Rückstellsignal zur Fördermengenregelung keine aufwändigen elektrischen oder hydraulischen Stell- bzw. Regelventile sowie Einrichtungen zur Schwenkwinkelrückmeldung benötigt.These Task is inventively characterized solved, that the pump is considered hydraulic in the delivery volume adjustable pump is formed, wherein a delivery volume adjusting device the pump by means of a default device constantly in the direction of increasing the delivery volume is charged and depending from one the excess funded Volume flow of the pump detected, hydraulic reset signal is adjustable in the direction of a reduction of the delivery volume. Thus, according to the invention the delivery volume adjusting device designed as a simple design variable pump in dependence from a default device constantly in the direction of increasing the delivery volume charged and dependent from one the excess funded Volume flow of the pump detecting, hydraulic reset signal swung back in the direction of a reduction of the delivery volume and thus to the requested by the driven consumer Volume flow requirement regulated. This results in an improved Response behavior of the pump quantity control and thus a high dynamics of the Drive system, as the volume control The pump used default device already before an operation of the Consumer available is and thus the pump before or at the same time with the operation of Consumer can be adjusted in the direction of increasing the delivery volume. By using a hydraulic reset signal to the pump to the volume flow demand requested by the consumers regulate and thus reduce the losses are in a drive system according to the invention no susceptible sensors required when using the drive system according to the invention have a high probability of failure in vehicles or in mobile work machines. Overall, therefore, the drive system according to the invention due the pump control, which has an improved response, high dynamics and due to the hydraulic reset signal a high reliability with a low probability of failure. Furthermore The pump has a simple structure with a low construction cost on, since the admission of the delivery volume adjusting device the pump through the default device and the hydraulic reset signal for flow control no elaborate electric or hydraulic control valves and devices for swivel angle feedback needed.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, wobei die Pumpe im offenen Kreislauf betrieben ist, ist zur Erfassung des überschüssig geförderten Volumenstroms der Pumpe eine Umlaufdruckwaage vorgesehen, die in einer eine Förderleitung der Pumpe mit einem Behälter verbindenden Zweigleitung angeordnet ist, wobei die Umlaufdruckwaage in Richtung einer die Verbindung der Förderleitung mit einem Behälter absperrenden Sperrstellung von dem höchsten Lastdruck der angesteuerten Verbraucher sowie einer Feder beaufschlagt ist und in Richtung einer die Förderleitung mit dem Behälter verbindenden Durchflussstellung von dem Förderdruck der Pumpe beaufschlagt ist. Mit einer derartigen, der Förderleitung der Pumpe zugeordneten Umlaufdruckwaage kann der den Volumenstrombedarf der angesteuerten Verbraucher übersteigende und somit überschüssig geförderte Volumenstrom der Pumpe bei einem Antriebssystem im offenen Kreislauf, bei dem die Verbraucher mittels entsprechender Steuerventile betätigbar sind, auf einfache Weise erfasst und zum Behälter geführt werden.According to an advantageous embodiment the invention, wherein the pump is operated in the open circuit, a circulation pressure compensator is provided for detecting the excessively funded flow rate of the pump, which is arranged in a delivery line of the pump with a container connecting branch, wherein the circulation pressure compensator in the direction of a connection of the delivery line with a container shut-off blocking position is acted upon by the highest load pressure of the driven loads and a spring and is acted upon in the direction of the delivery line to the container connecting flow position of the delivery pressure of the pump. With such, the delivery line of the pump associated circulation pressure compensator of the volume flow demand of the driven loads exceeding and thus excess funded volume flow of the pump in a drive system in the open circuit, in which the consumers are actuated by means of appropriate control valves, detected in a simple manner and guided to the container become.

Besondere Vorteile ergeben sich, wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in der Zweigleitung stromab der Umlaufdruckwaage eine Drosseleinrichtung angeordnet, wobei das hydraulische Rückstellsignal als zwischen der Umlaufdruckwaage und der Drosseleinrichtung abgegriffenes Staudrucksignal ausgebildet ist. Mit der Umlaufdruckwaage kann hierbei auf einfache Weise der überschüssig geförderte Volumenstrom erfasst und mittels der Drosseleinrichtung ein volumenstromabhängiger hydraulischer Staudruck erzeugt werden, der als hydraulisches Rückstellsignal zur Fordermengenregelung der im offenen Kreislauf betriebenen Pumpe verwendet werden kann.Special Benefits arise when, according to a preferred embodiment the invention in the branch downstream of the circulation pressure compensator a Throttle device arranged, wherein the hydraulic reset signal as tapped between the circulating pressure balance and the throttle device Dynamic pressure signal is formed. With the circulation pressure balance can hereby in a simple way, the excess volume flow delivered detected and by means of the throttle device, a volume flow dependent hydraulic Back pressure can be generated as a hydraulic reset signal for the flow rate control of the pump operated in the open circuit can be used.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung weist die Fördervolumenstelleinrichtung der Pumpe eine Stellkolbeneinrichtung auf, die mit einem Fördervolumenstellglied der Pumpe in Wirkverbindung steht, wobei die Vorgabeeinrichtung von einer das Fördervolumenstellglied, insbesondere die Stellkolbeneinrichtung, ständig in Richtung einer Erhöhung des Fördervolumens beaufschlagenden Feder und/oder die Vorgabeeinrichtung von einem die Stellkolbeneinrichtung ständig in Richtung einer Erhöhung des Fördervolumens beaufschlagenden Stelldruck gebildet ist. Eine derartige mechanisch-hydraulische Verstellpumpe, deren Fördervolumenstelleinrichtung von einer Feder und/oder einem hydraulischen Stelldruck ständig in Richtung einer Erhöhung der Fördermenge beaufschlagt ist und von dem hydraulischen Rückstellsignal in Abhängigkeit von der überschüssig geförderten Fördermenge der Pumpe auf den angeforderten Bedarf der angesteuerten Verbraucher zurückgeschwenkt wird, ermöglicht eine hohe Dynamik des Antriebssystems und benötigt zur Fördermengenregelung keine aufwändigen elektrischen oder hydraulischen Stell- bzw. Regelventile und weist daher einen einfachen Aufbau mit einem geringen Bauaufwand auf.According to one advantageous embodiment of the Invention has the delivery volume adjusting device the pump to an actuating piston device, which with a delivery volume actuator the pump is in operative connection, wherein the default device of one the delivery volume actuator, in particular the control piston device, constantly in the direction of increasing the delivery volume acting spring and / or the default device of a the Control piston device constantly in the direction of an increase the volume of funding acting adjusting pressure is formed. Such a mechanical-hydraulic Variable displacement pump, whose Fördervolumenstelleinrichtung by a spring and / or a hydraulic actuating pressure constantly in Direction of an increase the flow rate is acted upon and by the hydraulic reset signal in dependence from the excess funded output the pump to the demanded consumer demand pivoted back becomes possible a high dynamics of the drive system and needed to control the flow rate no consuming electrical or hydraulic control valves and therefore has a simple construction with a low construction cost.

Die den Stelldruck führende Stelldruckleitung, die an einen in Richtung einer Erhöhung des Fördervolumens wirkenden Steuerdruckraum der Stellkolbeneinrichtung geführt ist, kann hierbei an die Förderleitung der Pumpe und/oder eine Steuerdruckquelle angeschlossen sein, um einen Stelldruck zur Verfügung zu stellen, der die Pumpe ständig in Richtung einer Erhöhung des Fördervolumens beaufschlagt. Durch die Feder und den Stelldruck der Steuerdruckquelle kann hierbei eine hohe Dynamik beim Ausschwenken der Pumpe in Richtung einer Erhöhung des Fördervolumens sichergestellt werden, selbst wenn bei einer Ansteuerung eines von einer negativen Last beaufschlagten Verbrauchers der Förderdruck der Pumpe absinken sollte.The the signal pressure leading Signaling line leading to an increase in the delivery volume acting control pressure chamber of the actuating piston device is guided, can in this case to the delivery line be connected to the pump and / or a control pressure source to a signal pressure available to put the pump constantly in the direction of an increase the volume of funding applied. By the spring and the signal pressure of the control pressure source This can be a high dynamic when swinging the pump in the direction an increase the volume of funding be ensured, even if a control of a a negative load load consumer, the delivery pressure the pump should go down.

Die Beaufschlagung der Stellkolbeneinrichtung durch den Förderdruck der Pumpe und einen Stelldruck einer Steuerdruckquelle kann gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auf einfache Weise erzielt werden, wenn die Stelldruckleitung ausgangsseitig an eine Auswahlventileinrichtung, insbesondere ein Wechselventil, angeschlossen ist, die eingangsseitig mit einer Steuerdruckleitung der Steuerdruckquelle und einer von der Förderleitung der Pumpe abzweigenden Zweigleitung in Verbindung steht.The Actuation of the actuating piston device by the delivery pressure the pump and a control pressure of a control pressure source can according to a preferred embodiment the invention can be achieved in a simple manner when the control pressure line on the output side to a selector valve device, in particular a Shuttle valve, connected, the input side with a control pressure line the control pressure source and one branched off from the delivery line of the pump Branch line communicates.

Das hydraulische Rückstellsignal ist hierbei gemäß einer Ausgestaltungsform der Erfindung an die Stellkolbeneinrichtung geführt. Eine derartige direkte Rückführung des Rückstellsignals an die Stellkolbeneinrichtung und somit eine direkte Beaufschlagung der Stellkolbeneinrichtung durch das hydraulische Rückstellsignal ermöglicht insbesondere bei einer mechanisch-hydraulischen Verstellpumpe mit geringem Bauaufwand ein Zurückschwenken der Pumpe auf das von den Verbrauchern angeforderte Fördervolumen.The hydraulic reset signal is here according to a Embodiment of the invention led to the servo piston device. A such direct return of the Reset signal to the servo piston device and thus a direct admission the servo piston device by the hydraulic reset signal allows especially with a mechanical-hydraulic variable displacement pump low construction costs pivoting back the pump to the volume requested by the consumers.

Hierzu ist gemäß einen bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung eine von der Zweigleitung zwischen der Umlaufdruckwaage und der Drosseleinrichtung abzweigende Rückstellsignalleitung an einen in Richtung einer Verringerung des Fördervolumens wirkenden Steuerdruckraum der Stellkolbeneinrichtung geführt.For this is according to one preferred embodiment of the invention one of the branch line branching between the circulation pressure balance and the throttle device Reset signal line on an acting in the direction of a reduction of the delivery volume control pressure chamber guided the servo piston device.

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.Further Advantages and details of the invention will be apparent from the in the Schematic figure illustrated embodiment explained in more detail.

In der Figur ist der Schaltplan eines erfindungsgemäßen Antriebssystems dargestellt.In The figure shows the circuit diagram of a drive system according to the invention is shown.

Das erfindungsgemäße Antriebssystem 1 gemäß der 1 weist eine im Fördervolumen verstellbare Pumpe 2 auf, die im offenen Kreislauf betrieben ist. Die Pumpe 2 steht mittels einer Leitung 3 mit einem Behälter 4 in Verbindung und fördert in einer Förderleitung 5. Zur Steuerung eines oder mehrerer Verbraucher 6 ist jeweils ein Steuerventil 7 vorgesehen, das als in Zwischenstellungen drosselndes Wegeventil ausgebildet ist. Das Steuerventil 7 ist an die Förderleitung 5, eine Behälterleitung 9 sowie zu dem Verbraucher 6 geführte Druckmittelleitungen 8a, 8b angeschlossen. Bei einer Betätigung des Steuerventils 7 steuert das Steuerventil 7 die Verbindung von zu dem Verbraucher 6 geführten Druckmittelleitungen 8a, 8b mit der Förderleitung 5 und einer Behälterleitung 9 und gibt in Abhängigkeit von einem Ansteuersignal einen bestimmten Öffnungsquerschnitt von der Förderleitung 5 zur Druckmittelleitung 8a bzw. 8b frei.The drive system according to the invention 1 according to the 1 has a in the volume ver adjustable pump 2 on, which is operated in an open circuit. The pump 2 is by means of a line 3 with a container 4 in conjunction and promote in a promotion line 5 , To control one or more consumers 6 is each a control valve 7 provided, which is designed as a throttling in intermediate positions directional control valve. The control valve 7 is to the support line 5 , a container line 9 as well as to the consumer 6 Guided pressure medium lines 8a . 8b connected. Upon actuation of the control valve 7 controls the control valve 7 the connection from to the consumer 6 guided pressure medium lines 8a . 8b with the support line 5 and a container line 9 and is in response to a drive signal, a certain opening cross-section of the delivery line 5 for pressure medium line 8a respectively. 8b free.

Die Pumpe 2 ist als hydraulisch verstellbare Verstellpumpe ausgebildet, deren Fördervolumen mittels einer Fördervolumenstelleinrichtung 10 einstellbar ist. Hierzu ist eine Stellkolbeneinrichtung 11 vorgesehen, die einen in einem Stellzylinder 12 angeordneten Stellkolben 13 aufweist, der mit einem Fördervolumenstellglied 19, beispielsweise einer in der Neigung verstellbaren Schrägscheibe, der Fördervolumenstelleinrichtung 10 in Wirkverbindung steht.The pump 2 is designed as a hydraulically adjustable variable displacement pump whose volume by means of a delivery volume adjusting device 10 is adjustable. For this purpose, an actuating piston device 11 provided, the one in a control cylinder 12 arranged adjusting piston 13 having, which with a delivery volume actuator 19 , For example, an inclination adjustable swash plate, the delivery volume adjusting device 10 is in active connection.

Der Stellkolben 13 der Stellkolbeneinrichtung 11 ist mittels einer als Feder 14 ausgebildeten Vorgabeeinrichtung 33a ständig in Richtung einer Erhöhung des Fördervolumens beaufschlagbar.The adjusting piston 13 the servo piston device 11 is by means of a spring 14 trained default facility 33a constantly acted upon in the direction of an increase in the funding volume.

Zudem oder alternativ zu der Feder 14 kann der Stellkolben 13 der Stellkolbeneinrichtung 11 ständig von einem Stelldruck in Richtung einer Erhöhung Fördervolumens beaufschlagt sein, der eine Vorgabeeinrichtung 33b bildet. Hierzu ist an einen in Richtung einer Erhöhung des Fördervolumens wirkenden Steuerdruckraum 15a der Stellkolbeneinrichtung 11, in dem ebenfalls die Feder 14 angeordnet ist, eine Stelldruckleitung 35 geführt, die mit einer Steuerdruckquelle 18, beispielsweise einer Speispumpe oder einer Steuerdruckpumpe des Antriebssystems, und/oder der Förderleitung 5 der Pumpe 2 in Verbindung stehen kann. Sofern wie im dargestellten Ausführungsbeispiel die Stelldruckleitung 35 mit der Förderleitung 5 der Pumpe 2 und der Steuerdruckquelle 18 in Verbindung steht, kann eine beispielsweise als Wechselventil ausgebildete Auswahlventileinrichtung 36 vorgesehen werden, die eingangsseitig mit einer Steuerdruckleitung 37 der Steuerdruckquelle 18 und einer von der Förderleitung 5 der Pumpe 2 abzweigenden Zweigleitung 38 in Verbindung steht und ausgangsseitig an die Stelldruckleitung 35 angeschlossen ist.In addition or alternatively to the spring 14 can the actuator piston 13 the servo piston device 11 constantly be acted upon by an actuating pressure in the direction of increasing the delivery volume, which is a default device 33b forms. For this purpose, acting on a direction of increasing the delivery volume control pressure chamber 15a the servo piston device 11 in which also the spring 14 is arranged, a control pressure line 35 led, which with a control pressure source 18 , For example, a feed pump or a control pressure pump of the drive system, and / or the delivery line 5 the pump 2 can be connected. If, as in the illustrated embodiment, the control pressure line 35 with the support line 5 the pump 2 and the control pressure source 18 is in communication, for example, designed as a shuttle valve selector valve device 36 be provided, the input side with a control pressure line 37 the control pressure source 18 and one from the funding line 5 the pump 2 branching branch line 38 in communication and on the output side to the control pressure line 35 connected.

In einer die Förderleitung 5 mit der Behälterleitung 9 und somit dem Behälter 4 verbindenden Zweigleitung 24 ist eine Umlaufdruckwaage 20 angeordnet. Die Umlaufdruckwaage 20 ist in Richtung einer die die Verbindung der Förderleitung 5 mit einem Behälter 4 absperrenden Sperrstellung 20a von dem höchsten Lastdruck der angesteuerten Verbraucher sowie einer Feder 21 beaufschlagt ist und in Richtung einer die Förderleitung 5 mit dem Behälter 4 verbindenden Durchflussstellung 20b von dem Förderdruck der Pumpe 2 beaufschlagt ist. Hierzu ist an eine in Richtung einer Sperrstellung 20a wirkende Steuerfläche der Umlaufdruckwaage 20 eine den höchsten Lastdruck der angesteuerten Verbraucher 6 führende Lastdruckmeldeleitung 22 angeschlossen. An eine in Richtung einer Durchflussstellung 20b wirkende Steuerfläche der Umlaufdruckwaage 20 ist eine von der Förderleitung 5 abzweigende Förderzweigleitung 23 angeschlossen.In one the delivery line 5 with the container line 9 and thus the container 4 connecting branch line 24 is a circulation pressure balance 20 arranged. The circulation pressure balance 20 is in the direction of a the connection of the delivery line 5 with a container 4 shut-off blocking position 20a from the highest load pressure of the driven consumers as well as a spring 21 and in the direction of a pipeline 5 with the container 4 connecting flow position 20b from the delivery pressure of the pump 2 is charged. For this purpose, one is in the direction of a blocking position 20a acting control surface of the circulation pressure balance 20 one of the highest load pressure of the driven consumers 6 leading load pressure signaling line 22 connected. At one in the direction of a flow position 20b acting control surface of the circulation pressure balance 20 is one of the support line 5 branching conveyor branch line 23 connected.

In der Zweigleitung 24 ist zwischen der Umlaufdruckwaage 20 und der Behälterleitung 9 und somit stromab der Umlaufdruckwaage 20 eine Drosseleinrichtung 30, beispielsweise eine Blende, angeordnet, mittels der ein hydraulisches Rückstellsignal für die Fördervolumenregelung der Pumpe 2 erzeugbar ist. Hierzu ist an die Zweigleitung 24 zwischen der Umlaufdruckwaage 20 und der Drosseleinrichtung 30 eine Rückstellsignalleitung 31 angeschlossen, mittels der zwischen der Umlaufdruckwaage 20 und der Drosseleinrichtung 30 ein Staudrucksignal als hydraulisches Rückstellsignal abgegriffen wird. Die Rückstellsignalleitung 31 ist an einen in Richtung einer Verringerung des Fördervolumens wirkenden Steuerdruckraum 15b der Stellkolbeneinrichtung 11 geführt.In the branch line 24 is between the circulation pressure balance 20 and the container line 9 and thus downstream of the circulation pressure balance 20 a throttle device 30 , For example, a diaphragm, arranged by means of a hydraulic reset signal for the delivery volume control of the pump 2 can be generated. This is to the branch line 24 between the circulation pressure balance 20 and the throttle device 30 a reset signal line 31 connected, by means of between the circulating pressure balance 20 and the throttle device 30 a dynamic pressure signal is tapped as a hydraulic reset signal. The reset signal line 31 is at a acting in the direction of a reduction of the delivery volume control pressure chamber 15b the servo piston device 11 guided.

Zur Ansteuerung des Steuerventils 7 ist eine elektronische Steuereinrichtung 25 vorgesehen, die eingangsseitig mit einer Vorgabevorrichtung 26, beispielsweise einem Joystick, in Wirkverbindung steht. Das Steuerventil 7 weist zu dessen Betätigung entsprechende elektrische Betätigungseinrichtungen 7a, 7b, beispielsweise Magnete, auf, die ausgangsseitig mit der Steuereinrichtung 26 in Verbindung stehen. Anstelle elektrischer Betätigungseinrichtungen 7a, 7b kann das Steuerventil 7 ebenfalls hydraulisch beaufschlagt sein, wobei zur Erzeugung eines das Steuerventil 7 beaufschlagenden Steuerdrucks elektrisch ansteuerbare Steuerdruckventile vorgesehen sein können, die ausgangsseitig mit der Steuereinrichtung 25 in Verbindung stehen. Zudem ist eine mechanische Ansteuerung des Steuerventils 7 möglich.For controlling the control valve 7 is an electronic control device 25 provided, the input side with a default device 26 , For example, a joystick is in operative connection. The control valve 7 has to operate its corresponding electrical actuators 7a . 7b , For example, magnets, on the output side with the control device 26 keep in touch. Instead of electrical controls 7a . 7b can the control valve 7 also be acted upon hydraulically, wherein for generating a control valve 7 acting control pressure can be provided electrically controllable control pressure valves, the output side with the control device 25 keep in touch. In addition, a mechanical control of the control valve 7 possible.

Die mechanisch-hydraulische Verstellpumpe gemäß der 1 wird somit von der als Feder 14 ausgebildeten Vorgabeeinrichtung 33a und/oder dem in der Stelldruckleitung 35 anstehenden Stelldruck und somit der Vorgabeeinrichtung 33b ständig in Richtung einer Erhöhung des Fördervolumens beaufschlagt. Übersteigt der Volumenstrom der Pumpe 2 den von den angesteuerten Verbrauchern 6 angeforderten Volumenstrom wird die Umlaufdruckwaage 20 von dem in der Förderdruckzweigleitung 23 anstehenden Förderdruck der Pumpe 2 entgegen der Kraft der Feder 21 und dem in der Lastdruckmeldeleitung 22 anstehenden höchsten Lastdruck der angesteuerten Verbraucher 7 in Richtung der Durchflussstellung 20b beaufschlagt, um den den Volumenstrombedarf der angesteuerten Verbraucher 6 übersteigenden und somit überschüssig geförderten Volumenstrom der Pumpe 2 zum Behälter 4 zu führen. Hierbei wird an der Drosseleinrichtung 30 ein volumenstromabhängiger Staudruck erzeugt, der als hydraulisches Rückstellsignal in der Rückstellsignalleitung 31 ansteht. Mittels der Umlaufdruckwaage 20 kann somit der den Bedarf der angesteuerten Verbraucher 6 übersteigende und somit überschüssig geförderte Volumenstrom der Pumpe 2 auf einfache Weise erfasst werden und in Verbindung mit der Drosseleinrichtung 30 in Abhängigkeit von dem überschüssig geförderten Volumenstrom der Pumpe ein als volumenstromabhängiger Staudruck ausgebildetes hydraulisches Rückstellsignal in der Rückstellsignalleitung 31 erzeugt werden. Das in der Rückstellsignalleitung 31 anstehenden, den überschüssig geförderten Volumenstrom der Pumpe 2 erfassende hydraulische Rückstellsignal beaufschlagt die Pumpe 2 in Richtung einer Verringerung des Fördervolumens, wodurch das Fördervolumen der Pumpe 2 auf den von den angesteuerten Verbrauchern 6 angeforderten Volumenstrombedarf eingestellt wird.The mechanical-hydraulic variable displacement pump according to 1 is thus considered by the spring 14 trained default facility 33a and / or in the control pressure line 35 Pending signal pressure and thus the default device 33b constantly applied in the direction of increasing the delivery volume. Exceeds the flow rate of the pump 2 that of the driven consumers 6 angefor The volume flow is the circulation pressure balance 20 from that in the delivery pressure branch line 23 Pending delivery pressure of the pump 2 against the force of the spring 21 and in the load pressure message line 22 upcoming highest load pressure of the driven consumers 7 in the direction of the flow position 20b charged to the volume flow demand of the driven consumers 6 exceeding and thus excessively conveyed volume flow of the pump 2 to the container 4 respectively. This is at the throttle device 30 generates a volume flow-dependent back pressure, as a hydraulic reset signal in the reset signal line 31 pending. By means of the circulation pressure balance 20 can thus meet the needs of the driven consumer 6 exceeding and therefore excessively conveyed volume flow of the pump 2 be detected in a simple manner and in conjunction with the throttle device 30 as a function of the excess flow rate of the pump designed as a volume flow-dependent dynamic pressure formed hydraulic reset signal in the reset signal line 31 be generated. This in the reset signal line 31 pending, the excess flow rate of the pump 2 detecting hydraulic reset signal acts on the pump 2 in the direction of a reduction of the delivery volume, whereby the delivery volume of the pump 2 on the one of the driven consumers 6 requested volume flow demand is set.

Das erfindungsgemäße Antriebssystem arbeitet wie folgt:
Bei nicht angesteuertem Steuerventil 7 ist die Pumpe 2 von der Feder 14 bzw. dem in der Stelldruckleitung 35 anstehenden Stelldruck in Richtung einer Erhöhung des Fördervolumens beaufschlagt. Die Umlaufdruckwaage 20 wird hierbei von dem in der Förderleitung 5 anstehenden Förderdruck der Pumpe 2 entgegen der Feder 21 in die Durchflussstellung 20b beaufschlagt, so dass stromauf der Drosseleinrichtung 30 ein volumenstromabhängiges Staudrucksignal erzeugt wird, das über die Rückstellsignalleitung 31 die Pumpe 2 in Richtung einer Verringerung des Fördervolumens beaufschlagt, so dass die Pumpe 2 in Richtung eines minimalen Fördervolumens beaufschlagt ist.The drive system according to the invention operates as follows:
With non-activated control valve 7 is the pump 2 from the spring 14 or in the control pressure line 35 applied actuating pressure in the direction of increasing the delivery volume. The circulation pressure balance 20 is in this case of the in the delivery line 5 Pending delivery pressure of the pump 2 against the spring 21 in the flow position 20b acted upon, so that upstream of the throttle device 30 a volume flow-dependent dynamic pressure signal is generated via the reset signal line 31 the pump 2 acted in the direction of a reduction of the delivery volume, so that the pump 2 is acted upon in the direction of a minimum delivery volume.

Bei der Ansteuerung des Verbrauchers 6 und somit einer Betätigung des Steuerventils 7 wird die Umlaufdruckwaage 20 durch den in der Lastdruckleitung 22 anstehenden Lastdruck des Verbrauchers 6 in Richtung der Sperrstellung 20a beaufschlagt, so dass das Rückstellsignal in der Rückstellsignalleitung 31 abnimmt und die Pumpe 2 durch die Feder 14 bzw. den in der Stelldruckleitung 35 anstehenden Stelldruck in Richtung einer Erhöhung des Fördervolumens ausgeschwenkt wird. Die Umlaufdruckwaage 20 wird bei angesteuertem Verbraucher 6 wieder in Richtung der Durchflussstellung 20b beaufschlagt, wenn die Pumpe 2 einen den Bedarf des angesteuerten Verbrauchers 6 übersteigenden Volumenstrom fördert. Mittels der Rücklaufssignalleitung 31 wird hierbei ein den überschüssig geförderten Volumenstrom der Pumpe 2 erfassendes hydraulisches, als Staudrucksignal ausgebildetes Rückstellsignal erzeugt, das die Pumpe 2 in Richtung einer Verringerung des Volumenstroms zurückschwenkt, wodurch die Fördermenge der Pumpe 2 auf einfache Weise an den Bedarf des angesteuerten Verbrauchers 2 angepasst wird.When controlling the consumer 6 and thus an actuation of the control valve 7 becomes the circulation pressure balance 20 through the in the load pressure line 22 pending load pressure of the consumer 6 in the direction of the blocking position 20a acted upon, so that the reset signal in the reset signal line 31 decreases and the pump 2 through the spring 14 or in the control pressure line 35 pending actuating pressure is swung in the direction of increasing the delivery volume. The circulation pressure balance 20 is at driven consumer 6 again in the direction of the flow position 20b charged when the pump 2 one the needs of the driven consumer 6 promotes excess flow. By means of the return signal line 31 In this case, the excess flow rate of the pump is increased 2 detecting hydraulic, designed as a back pressure signal reset signal generated by the pump 2 swings back in the direction of a reduction of the volume flow, whereby the flow rate of the pump 2 in a simple way to the needs of the driven consumer 2 is adjusted.

Die Pumpe 2 schwenkt somit immer dann in Richtung einer Erhöhung des Fördervolumens aus, wenn das hydraulische Rückstellsignal in der Rückstellsignalleitung 31 abfällt, beispielsweise infolge einer Ansteuerung des Steuerventils 7 zur Betätigung des Verbrauchers 6 und einer entsprechenden Betätigung der Umlaufdruckwaage 20 in Richtung der Sperrstellung 20a, wodurch eine hohe Dynamik des Antriebssystems 1 erzielt wird. Durch die von der Feder 14 und/oder den in der Stelldruckleitung 35 anstehenden Stelldruck und die ständige Beaufschlagung der Pumpe 2 in Richtung einer Erhöhung des Fördervolumens wird hierbei eine hohe Dynamik des Antriebssystems erzielt, da zwischen der Betätigung der Vorgabevorrichtung 26 durch die Bedienperson und somit dem Einleiten einer Bewegung des Verbrauchers 6, insbesondere bei einem von einer negativen Last beaufschlagten Verbraucher, und dem sich einstellenden Bewegungsbeginn des Verbrauchers 6 kein spürbarer Zeitverzug erzielbar ist.The pump 2 thus always swings in the direction of increasing the delivery volume when the hydraulic reset signal in the reset signal line 31 drops, for example as a result of activation of the control valve 7 for the operation of the consumer 6 and a corresponding actuation of the circulation pressure compensator 20 in the direction of the blocking position 20a , resulting in high dynamics of the drive system 1 is achieved. By the spring 14 and / or in the control pressure line 35 Pending signal pressure and the constant admission of the pump 2 in the direction of an increase in the delivery volume, a high dynamics of the drive system is achieved in this case, since between the actuation of the default device 26 by the operator and thus initiating a movement of the consumer 6 , Especially in a load applied by a negative load, and the self-adjusting start of movement of the consumer 6 no noticeable delay is achievable.

Mittels des in der Rückstellsignalleitung 31 anstehenden hydraulischen, als Staudrucksignal ausgebildeten Rückstellsignals wird hierbei die Pumpe in Abhängigkeit von dem überschüssig und den Bedarf des angeforderten Verbraucher 6 übersteigenden Volumenstrom auf den von dem Verbraucher 6 angeforderten Förderstrom eingestellt. Die als Verstellpumpe ausgebildete Pumpe 2 des erfindungsgemäßen Antriebssystems weist hierbei einen einfachen Aufbau ohne hydraulische oder elektrische Ansteuer- oder Regelventile und entsprechende Rückmeldeinrichtungen für den Schwenkwinkel der Fördervolumenstelleinrichtung 10 auf. Hierdurch ist das Ausschwenkverhalten der Pumpe 2 nicht von elektrischen Einflüssen abhängig, beispielsweise nicht korrekten elektrischen Stellsignalen. Darüber hinaus weist die Pumpe 2 eine hohe Dynamik auf, da durch die Feder 14 und den in der Stelldruckleitung 35 anstehenden Steuerdruck der Steuerdruckpumpe 18 auch bei zusammenbrechendem Förderdruck der Pumpe 2, beispielsweise infolge einer negativen Last an dem Verbraucher, die Pumpe 2 in Richtung einer Erhöhung des Fördervolumens ausgeschwenkt wird.By means of the in the reset signal line 31 pending hydraulic, designed as a back pressure signal reset signal here is the pump as a function of the excess and the demand of the requested consumer 6 exceeding the volume flow to that of the consumer 6 requested flow adjusted. The trained as a variable displacement pump 2 The drive system according to the invention in this case has a simple structure without hydraulic or electrical control or control valves and corresponding feedback devices for the pivot angle of the delivery volume adjusting device 10 on. As a result, the Ausschwenkverhalten the pump 2 not dependent on electrical influences, for example, incorrect electrical control signals. In addition, the pump points 2 high momentum, due to the spring 14 and in the control pressure line 35 pending control pressure of the control pressure pump 18 even with collapsing discharge pressure of the pump 2 For example, due to a negative load on the consumer, the pump 2 is swung in the direction of increasing the volume.

Das erfindungsgemäße Antriebssystem 1 weist hierbei eine hohe Dynamik der Pumpensteuerung und somit der Fördervolumensteuerung der Pumpe 2 auf. Durch das von der Umlaufdruckwaage 20 und der Drosseleinrichtung 30 erzeugte hydraulische Rückstellsignal sind hierbei zur genauen Regelung des Fördervolumens der als einfach aufgebauten Verstellpumpe ausgebildeten Pumpe 2 auf den von den angesteuerten Verbrauchern 6 angeforderten Volumenstrombedarf keine Sensoren erforderlich, wodurch das erfindungsgemäße Antriebssystem 1 eine geringe Ausfallwahrscheinlichkeit und eine hohe Zuverlässigkeit aufweist.The drive system according to the invention 1 In this case has a high dynamics of the pump control and thus the delivery volume control of pump 2 on. By the of the circulation pressure balance 20 and the throttle device 30 generated hydraulic reset signal are here for accurate control of the delivery volume of the designed as a simple variable displacement pump 2 on the one of the driven consumers 6 requested volume flow demand no sensors required, whereby the drive system according to the invention 1 has a low probability of failure and high reliability.

Bei der Verwendung des erfindungsgemäßen Antriebssystems in einem Fahrzeug, beispielsweise einer mobilen Arbeitsmaschine, insbesondere einem Bagger oder einem Flurförderzeug, kann somit ein zuverlässiges Antriebssystem zur Verfügung gestellt werden, mit dem weiterhin die Umschlagleistung erhöht werden kann.at the use of the drive system according to the invention in a vehicle, for example a mobile work machine, in particular an excavator or an industrial truck, can thus a reliable drive system made available will continue to increase the throughput can.

Claims

Hydrostatic drive system with a pump adjustable in the delivery volume, which is intended to supply at least one consumer, characterized in that the pump ( 2 ) is designed as a pump in the delivery volume hydraulically adjustable, wherein a delivery volume adjusting device ( 10 ) of the pump by means of a default device ( 33a ; 33b ) is constantly acted upon in the direction of an increase in the delivery volume and in dependence on a the excessively supported flow rate of the pump ( 2 ), the hydraulic reset signal is adjustable in the direction of a reduction of the delivery volume.

Hydrostatic drive system according to claim 1, wherein the pump ( 2 ) is operated in the open circuit, characterized in that for detecting the excessively conveyed volume flow of the pump ( 2 ) a circulation pressure balance ( 20 ), which are located in a 5 ) of the pump ( 2 ) with a container ( 4 ) connecting branch line ( 24 ), the circulation pressure balance ( 20 ) in the direction of a connection of the delivery line ( 5 ) with a container ( 4 ) blocking position ( 20a ) of the highest load pressure of the driven consumers ( 7 ) and a spring ( 21 ) and in the direction of a delivery line ( 5 ) with the container ( 4 ) connecting flow position ( 20b ) of the delivery pressure of the pump ( 2 ) is acted upon.

Hydrostatic drive system according to claim 2, characterized in that in the branch line ( 24 ) downstream of the circulation pressure balance ( 20 ) a throttle device ( 30 ), wherein the hydraulic reset signal as between the orbital pressure balance ( 20 ) and the throttle device ( 30 ) tapped dynamic pressure signal is formed.

Hydrostatic drive system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the delivery volume adjusting device ( 10 ) of the pump ( 2 ) an actuating piston device ( 11 ), which with a delivery volume actuator ( 19 ) of the pump ( 2 ) is operatively connected, the defaulting device ( 33a ) of a the delivery volume actuator ( 19 ), in particular the actuating piston device ( 11 ), constantly acting in the direction of increasing the delivery volume spring ( 14 ) is formed and / or the default device ( 33b ) of a the actuating piston device ( 11 ) is constantly formed in the direction of increasing the delivery volume acting adjusting pressure.

Hydrostatic drive system according to Claim 4, characterized in that a control pressure line ( 35 ), which acts on a control pressure space acting in the direction of increasing the delivery volume ( 15a ) of the actuating piston device ( 11 ), to the management ( 5 ) of the pump ( 2 ) and / or a control pressure source ( 18 ) connected.

Hydrostatic drive system according to claim 4 or 5, characterized in that the actuating pressure line ( 35 ) on the output side to a selector valve device ( 36 ), in particular a shuttle valve is connected, the input side with a control pressure line ( 37 ) of the control pressure source 18 and one of the support line ( 5 ) of the pump ( 2 ) branching branch line ( 38 ).

Hydrostatic drive system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the hydraulic reset signal to the actuating piston device ( 11 ) is guided.

Hydrostatic drive system according to claim 7, characterized in that one of the branch line ( 24 ) between the circulation pressure balance ( 20 ) and the throttle device ( 30 ) branching reset signal line ( 31 ) to a control pressure space acting in the direction of a reduction of the delivery volume ( 15b ) of the actuating piston device ( 11 ) is guided.