DE102008048054A1 - Hydrostatic drive system for mobile engine, particularly ground conveyor for operating internal combustion engine, has storage element which is provided for energy recovery in lowering operation of lift drive - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Antriebssystem für eine verbrennungsmotorisch betriebene mobile Arbeitsmaschine, insbesondere Flurförderzeug, mit einer Pumpe, insbesondere einer im Fördervolumen verstellbaren bedarfsstromgeregelten Pumpe, die zur Versorgung einer einen Hubantrieb umfassenden Arbeitshydraulik vorgesehen ist, wobei zur Steuerung des Hubantriebs ein Steuerventil vorgesehen ist, mittels der im Senkenbetrieb des Hubantriebs eine zu dem Hubantrieb geführte Heben-/Senkenleitung an eine mit einem Behälter in Verbindung stehenden Behälterleitung anschließbar ist.The The invention relates to a hydrostatic drive system for an internal combustion engine operated mobile working machine, in particular industrial truck, with a pump, in particular a demand-flow controlled in the delivery volume Pump, which is used to supply a working hydraulic system comprising a lifting drive is provided, wherein for controlling the lifting drive, a control valve is provided by means of the lowering operation of the lifting drive a guided to the lifting drive Lift / lower pipe to one communicating with a tank container line is connectable.
Bei derartigen Antriebssystemen für verbrennungsmotorisch betriebene Arbeitsmaschinen mit einer bedarfsstromgeregelten Pumpe, einer sogenannten Load-Sensing-Pumpe, können die Verbraucher, beispielsweise der Hubantrieb einer Arbeitshydraulik, beim Heben mit dem von dem Verbraucher angeforderten Druckmittelstrom, der durch die Öffnungsweite des Steuerventils vorgegeben wird, versorgt werden, wobei geringe Energieverluste auftreten. Zum Absenken einer an dem Hubantrieb angreifenden Last wird an dem Steuerventil eine die Senkengeschwindigkeit bestimmende Öffnungsweite vorgegeben, wobei die durch die Hubhöhe vorhandene potentielle Energie der Last durch Drosselung an dem Steuerventil in Wärme umgewandelt und in das Druckmittel abgegeben wird. Im Betrieb einer beispielsweise als Flurförderzeug ausgebildeten Arbeitsmaschine, die durch häufiges Anheben und Absenken einer an dem Hubantrieb angreifenden Last gekennzeichnet ist, kann es durch diesen Wärmeeintrag in das Druckmittel erforderlich werden, weitere konstruktive Maßnahmen vorzusehen, um die Wäre dem Druckmittel wieder zu entziehen, beispielsweise in Form einer Kühlereinrichtung für das Druckmittel des Antriebssystem.at such drive systems for Combustion engine operated machines with a demand-controlled Pump, a so-called load-sensing pump, can the consumer, for example, the linear actuator of a working hydraulics, when Lifting with the pressure medium flow requested by the consumer, the through the opening width the control valve is specified to be supplied, with low Energy losses occur. To lower one on the linear actuator load acting on the control valve is a lowering speed determining opening width given, wherein the existing by the lifting height potential energy the load is converted into heat by throttling on the control valve and is discharged into the pressure medium. In operation, for example as a truck trained work machine by frequent lifting and lowering a load acting on the lifting drive is characterized, can it through this heat input in the pressure medium required, further design measures to provide for the Withdraw pressure medium again, for example in the form of a cooler device for the Pressure medium of the drive system.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Antriebssystem zur Verfügung zu stellen, das hinsichtlich des Wärmehaushaltes und des Energieverbrauchs verbessert ist.Of the present invention is based on the object, a generic drive system to disposal with regard to heat balance and energy consumption is improved.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zur Energierückgewinnung im Senkenbetrieb des Hubantriebs ein Speicherelement vorgesehen ist, wobei in der Behälterleitung ein Speicherladeventil angeordnet ist, das in einer ersten Schaltstellung die Behälterleitung mit dem Behälter verbindet und in einer zweiten Schaltstellung die Behälterleitung mit einer zu dem Speicherelement geführten Ladeleitung verbindet, wobei das Speicherladeventil mittels einer Feder in Richtung der ersten Schaltstellung und in Abhängigkeit von dem im Senkenbetrieb des Hubantriebs anstehenden Lastdruck und dem im Speicherelement anstehenden Speicherladedruck in Richtung der zweiten Schaltstellung beaufschlagt ist. Erfindungsgemäß ist somit ein hydraulisches Speicherelement vorgesehen, mit dem im Senkenbetrieb des Hubantriebs die potentielle Energie der Last zurückgewonnen und zwischengespeichert werden kann. In der von dem Steuerventil des Hubantriebs zu dem Behälter geführten Behälterleitung ist hierzu ein Speicherladeventil angeordnet, das normalerweise mittels der Feder in die erste Schaltstellung beaufschlagt ist, in der das von dem Hubantrieb abströmende Druckmittel in den Behälter abströmen kann. Durch die erfindungsgemäße Ansteuerung des Speicherladeventils in Abhängigkeit von dem Lastdruck des Hubantriebs im Senkenbetrieb und dem im Speicherelement herrschenden Speicherladedruck wird das Speicherladeventil in die zweite Schaltstellung beaufschlagt, wenn der Lastdruck des Hubantriebs beim Absenken der Last die Kraft der Feder und den im Speicherelement vorhandenen Speicherladedruck übersteigt. Durch die erfindungsgemäße Steuerung des Speicherladeventils wird hierbei auf einfache Weise erzielt, dass das Speicherelement auf einen hohen Speicherladedruck aufgeladen werden kann, um eine wirkungsvolle Energierückgewinnung der potentiellen Energie beim Senken einer am Hubantrieb angreifenden Last zu erzielen. Hierdurch kann weiterhin der Wärmehaushalt des Antriebssystems verbessert werden, da durch die wirkungsvolle Energierückgewinnung beim Senken lediglich ein verringerter Teil der potentiellen Energie der Last an dem den Hubantrieb steuernden Steuerventil durch Drosselung in Wärme umgewandelt wird. Durch das Speicherelement mit dem erfindungsgemäßen Speicherladeventil kann somit auf einfache Weise der Energieverbrauch und der Wärmehaushalt des Antriebssystems verbessert werden.These Task is inventively characterized solved, that for energy recovery provided in the lowering operation of the lifting drive a storage element is, being in the tank line a storage charging valve is arranged, which in a first switching position the container line connects to the container and in a second switching position, the container line with a to the Memory element guided Charging line connects, the accumulator charging valve by means of a Spring in the direction of the first switching position and in dependence from the pending in the lowering operation of the lifting drive load pressure and the pending in the storage element accumulator charging pressure in the direction the second switching position is acted upon. According to the invention is thus a hydraulic storage element provided with the sink operation the lifting drive recovered the potential energy of the load and cached. In the from the control valve the lifting drive to the container out container line For this purpose, a storage charging valve is arranged, which is normally acted upon by the spring in the first switching position, in which the effluent from the lifting drive pressure fluid can flow into the container. By the control according to the invention of the accumulator charging valve in dependence on the load pressure of the linear actuator in sink operation and in the storage element prevailing accumulator boost pressure, the accumulator charging valve in the second Switched position applied when the load pressure of the linear actuator when lowering the load, the force of the spring and the memory element Exceeding accumulator boost pressure. By the control according to the invention the accumulator charging valve is achieved in a simple manner, that the storage element is charged to a high storage boost pressure can be an effective energy recovery of the potential To achieve energy when lowering a load acting on the lifting drive. This can continue the heat balance be improved by the effective Energy recovery when lowering, only a reduced portion of the potential energy the load on the control valve controlling the lifting drive by throttling in heat is converted. By the storage element with the storage charging valve according to the invention can thus easily the energy consumption and heat balance of the drive system can be improved.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Speicherladeventil hydraulisch gesteuert, wobei an einen in Richtung der ersten Schaltstellung wirkenden Steuerdruckraum des Speicherladeventils eine von der zum Speicherelement geführten Ladeleitung abzweigende erste Steuerdruckleitung geführt ist und an einen in Richtung der zweiten Schaltstellung wirkenden Steuerdruckraum des Speicherladeventils eine den Lastdruck des Hubantriebs führende zweite Steuerdruckleitung geführt ist. Mit einem derartigen hydraulisch gesteuerten Speicherladeventil kann auf einfache Weise eine Betätigung des Speicherladeventils in die zweite Schaltstellung erzielt werden, wenn der Lastdruck des Hubantriebs im Senkenbetrieb den Speicherladedruck des Speicherladeventils und die Kraft der Feder übersteigt.According to one preferred embodiment of Invention, the accumulator charging valve is hydraulically controlled, wherein to a control pressure chamber acting in the direction of the first switching position of the accumulator charging valve one of the charge line guided to the storage element branching first control pressure line is guided and to a in direction the second switching position acting control pressure chamber of the accumulator charging valve a second control pressure line leading to the load pressure of the lifting drive is guided. With such a hydraulically controlled accumulator charging valve can be an easy operation the accumulator charging valve can be achieved in the second switching position, when the load pressure of the linear actuator in the sink operation, the accumulator charging pressure of Accumulator charging valve and the force of the spring exceeds.
Sofern gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die zweite Steuerdruckleitung mittels des den Hubantrieb steuernden Steuerventils in einer Senkenstellung des Steuerventils an die Heben-/Senkenleitung anschließbar ist, kann die Beaufschlagung des Speicherladeventils durch den im Senkenbetrieb des Hubantriebs auftretenden Lastdruck auf einfache Weise gesteuert werden.If according to an embodiment of the invention, the second control pressure line by means of the control valve controlling the lifting drive in a lowering position of the control valve to the lifting / lowering line is connected, the admission of the accumulator charging valve can be controlled by the load pressure occurring in the lowering operation of the linear actuator in a simple manner.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die zweite Steuerdruckleitung in einer Nebenstellung und/oder einer Neutralstellung des den Hubantrieb steuernden Steuerventils zu einem Behälter entlastet ist, insbesondere an die Behälterleitung anschließbar ist. Hierdurch wird auf einfache Weise erzielt, dass das Speicherladeventil in der Neutralstellung, die als geschlossenen Mittelstellung ausgebildet ist, und der Nebenstellung des den Hubantrieb steuernden Steuerventils durch die Feder in die erste Schaltstellung beaufschlagt ist, so dass bei einer Betätigung weiterer Verbraucher der Arbeitshydraulik Druckmittel über das Speicherladeventil zum Behälter abströmen kann.Special Benefits arise when the second control pressure line in a Secondary position and / or a neutral position of the lifting drive controlling Control valve to a container is relieved, in particular connected to the container line. This achieves a simple way that the accumulator charging valve in the neutral position, which is designed as a closed middle position is, and the auxiliary position of the lifting drive controlling control valve is acted upon by the spring in the first switching position, so that at one press Another consumer of working hydraulics pressure medium over the Storage loading valve to the container can flow out.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Speicherladeventil elektrisch gesteuert, wobei eine elektronische Steuereinrichtung vorgesehen ist, die eingangsseitig mit einer den Lastdruck des Hubantriebs erfassenden Sensoreinrichtung und einer den Speicherladedruck des Speicherelements erfassenden Sensoreinrichtung und ausgangsseitig mit einer das Speicherladeventil in Richtung der zweiten Schaltstellung beaufschlagenden Betätigungseinrichtung, insbesondere einem Proportionalmagneten, in Wirkverbindung steht. Mit einem elektrisch angesteuerten Speicherladeventil, wobei in der elektronischen Steuereinrichtung der im Senkenbetrieb auftretende Lastdruck mit dem Speicherladedruck des Speicherladedrucks und der Kraft der Feder verglichen wird, kann ebenfalls mit geringem Bauaufwand das Speicherladeventil in die zweite Schaltstellung beaufschlagt werden, wenn der im Senkenbetrieb auftretende Lastdruck die Kraft der Feder und den Speicherladedruck übersteigt.According to one another embodiment According to the invention, the accumulator charging valve is electrically controlled, wherein an electronic control device is provided, the input side with a the load pressure of the linear actuator sensing sensor device and one detecting the accumulator charging pressure of the memory element Sensor device and the output side with a storage charging valve in the direction of the second switching position acting actuator, in particular a proportional magnet is in operative connection. With an electrically controlled accumulator charging valve, wherein in the electronic control device occurring in the sink operation Load pressure with the accumulator charging pressure of the accumulator charging pressure and the Force of the spring is compared, also with low construction costs the storage charging valve in the second switching position acted upon be when the load pressure occurring in the sink operation, the force exceeds the spring and the accumulator boost pressure.
Zweckmäßigerweise sind hierbei die den Lastdruck des Hubantriebs erfassende Sensoreinrichtung der Heben-/Senkenleitung und die den Speicherladedruck erfassende Sensoreinrichtung der Ladeleitung zugeordnet, wodurch der Speicherladedruck und der Lastdruck des Hubantriebs im Senkenbetrieb auf einfache Weise erfasst werden kann.Conveniently, Here are the the load pressure of the linear actuator sensing sensor device the lift / lower pipe and the accumulator charging pressure detecting Sensor device associated with the charging line, whereby the accumulator charging pressure and the load pressure of the linear actuator in sink operation to simple Way can be detected.
Zweckmäßigerweise steht hierbei die elektronische Steuereinrichtung zur Ermittlung des Senkenbetriebs des Hubantriebs eingangsseitig mit einer Sensoreinrichtung in Wirkverbindung, insbesondere einem das Steuerventil des Hubantriebs steuernden Betätigungseinrichtung, insbesondere einem Joystick, oder einer die Betätigung des den Hubantriebs steuernden Steuerventils erfassenden Sensoreinrichtung. Hierdurch kann auf einfache Weise der Senkenbetrieb ermittelt werden, wodurch zur Erfassung des Lastdruckes im Senkenbetrieb eine den Druck in der Heben-/Senkenleitung des Hubantriebs erfassende Sensoreinrichtung verwendet werden kann.Conveniently, in this case stands the electronic control device for determination the lowering operation of the linear actuator on the input side with a sensor device in operative connection, in particular a control valve of the lifting drive controlling actuator, in particular a joystick, or one controlling the operation of the lifting drive Control valve sensing sensor device. This can be up simple way of sink operation can be determined, thereby detecting of the load pressure in the sink operation, the pressure in the lift / drain line the lifting drive detecting sensor device can be used.
Zweckmäßigerweise ist in der Ladeleitung ein in Richtung zum Speicherelement öffnendes Sperrventil, insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet.Conveniently, is in the charging line in the direction of the storage element opening check valve, in particular a check valve, arranged.
Sofern gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung das Speicherelement mittels einer Versorgungsleitung an eine Förderleitung der Pumpe angeschlossen ist, in der ein in Richtung zur Förderleitung öffnendes Sperrventil, insbesondere ein Rückschlagventil, angeordnet ist, kann das während des Senkenbetriebs aufgeladene Speicherelement zur Versorgung weiterer Verbraucher und zur Unterstützung der Pumpe verwendet werden, so dass die zum Antrieb der Pumpe erforderliche Leistung des Verbrennungsmotors verringert werden kann und der Energieverbrauch des Verbrennungsmotors reduziert werden kann.Provided according to a advantageous development of the invention, the storage element by means a supply line connected to a delivery line of the pump is one in which one opens towards the pipeline Check valve, in particular a check valve, can be arranged during the sink operation charged storage element to supply more Consumers and to support the pump can be used so that required for driving the pump Power of the internal combustion engine can be reduced and the energy consumption of the internal combustion engine can be reduced.
Besondere Vorteile ergeben sich, wenn die Pumpe zur Versorgung mindestens eines weiteren Verbrauchers, insbesondere einer hydraulischen Lenkungseinrichtung und/oder eines Lüfterantriebs für eine Kühlereinrichtung und/oder eines weiteren Verbrauchers der Arbeitshydraulik vorgesehen ist. Mit dem im Senkenbetrieb des Hubantriebs aufgeladenen Speicherelement kann somit auf einfache Weise eine Versorgung der weiteren Verbraucher auch bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor ermöglicht werden.Special Benefits arise when the pump to supply at least a further consumer, in particular a hydraulic steering device and / or a fan drive for a cooler device and / or another consumer of the working hydraulics provided is. With the memory element charged in the lowering operation of the lifting drive can thus easily supply the other consumers as well be enabled with switched off internal combustion engine.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigenFurther Advantages and details of the invention will be apparent from the in the Schematically illustrated embodiments illustrated embodiments. in this connection demonstrate
In
den
Das
Antriebssystem
Das
Antriebssystem
Das
Antriebssystem
Darüber hinaus
weist das Antriebssystem
Zur
Versorgung der Verbraucher des Antriebssystems
Von
dem Prioritätsventil
Zur
Steuerung des Fördervolumens
der Pumpe
Mittels
des Steuerventils
Erfindungsgemäß ist zur
Energierückgewinnung
der potentiellen Energie einer an dem Hubantrieb
In
der von dem die Steuerventile
In
einer ersten Schaltstellung
In
einer zweiten Schaltstellung
Erfindungsgemäß ist das
Speicherladeventil
Das
Speicherladeventil
An
einen in Richtung der zweiten Schaltstellung
Gemäß der
Ausgangsseitig
steht die elektronische Steuereinrichtung
Von
der Ladeleitung
Das
erfindungsgemäße Antriebssystem
In der Neutralstellung oder der Nebenstellung des den
Hubantriebs
In the neutral position or the auxiliary position of the lifting drive
In
der Senkenstellung des Steuerventils
Bei
einer Ansteuerung des Steuerventils
Gemäß der
Mit
dem erfindungsgemäßen, lastabhängig angesteuerten
Speicherladeventil
Über die
Versorgungsleitung
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|---|---|---|---|
| DE200810048054 Withdrawn DE102008048054A1 (en) | 2008-09-19 | 2008-09-19 | Hydrostatic drive system for mobile engine, particularly ground conveyor for operating internal combustion engine, has storage element which is provided for energy recovery in lowering operation of lift drive |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102008048054A1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014121910A1 (en) * | 2013-02-05 | 2014-08-14 | Karlsruher Institut für Technologie | Hydraulic multi-load system with energy-efficient hydraulic circuit |
| EP2937307A1 (en) * | 2014-04-22 | 2015-10-28 | STILL GmbH | Hydraulic drive system of an industrial truck |
| EP2980005A1 (en) * | 2014-07-31 | 2016-02-03 | Linde Material Handling GmbH | Hydrostatic drive system of a mobile working machine, in particular an industrial truck |
| US9790962B2 (en) | 2011-10-10 | 2017-10-17 | Angus Peter Robson | Accumulator |
| US10570930B2 (en) | 2011-10-10 | 2020-02-25 | Angus Peter Robson | Accumulator |
| EP4455488A1 (en) * | 2023-04-27 | 2024-10-30 | Deere & Company | Device for operating a load-controlled hydraulic power supply of an agricultural tractor |
-
2008
- 2008-09-19 DE DE200810048054 patent/DE102008048054A1/en not_active Withdrawn
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| EP2980005A1 (en) * | 2014-07-31 | 2016-02-03 | Linde Material Handling GmbH | Hydrostatic drive system of a mobile working machine, in particular an industrial truck |
| EP4455488A1 (en) * | 2023-04-27 | 2024-10-30 | Deere & Company | Device for operating a load-controlled hydraulic power supply of an agricultural tractor |
| US12434760B2 (en) | 2023-04-27 | 2025-10-07 | Deere & Company | Apparatus for operating a load-controlled hydraulic supply of an agricultural tractor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination | ||
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: PATENTSHIP PATENTANWALTSGESELLSCHAFT MBH, DE |
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| R082 | Change of representative |
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