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Die
Erfindung geht aus von einem hydraulischen Antrieb gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und einem Drehschieberventil gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 11.
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In
der
DE 44 03 213 ist
ein derartiger hydraulischer Antrieb offenbart. Dieser hat in einem
offenen Arbeitskreislauf eine Hydropumpe zum Antrieb eines oszillierend
bewegten hydraulischen Verbrauchers. Bei dem Verbraucher handelt
es sich um zwei Antriebszylinder einer Dickstoffpumpe. Ein jeweiliger Antriebszylinder
hat zwei von einem Kolben getrennte Zylinderräume, wobei
jeweils ein Zylinderraum eines Antriebszylinders über jeweils
eine Arbeitsleitung mit einem Wegeventil verbunden ist. Die beiden
anderen Zylinderräume der Antriebszylinder sind über eine
Druckmittelleitung miteinander verbunden. Das Wegeventil weist,
neben den beiden Anschlüssen für die Arbeitsleitung,
noch einen Tank- und einen Pumpenanschluss auf und ein Ventilschieber
des Wegeventils ist in zwei Schaltstellungen schaltbar.
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In
der ersten Schaltstellung des Ventilschiebers ist einer der mit
dem Wegeventil verbundenen Zylinderräume (erster Zylinderraum)
der Antriebszylinder mit dem Tank und der andere (zweite Zylinderraum)
mit der Hydropumpe verbunden. In der zweiten Schaltstellung ist
umgekehrt der erste Zylinderraum mit der Hydropumpe und der zweite
mit dem Tank verbunden. Durch wiederholtes Schalten des Ventilschiebers
in die beiden Schaltstellungen führen die Antriebszylinder
eine oszillierende Bewegung zur Dickstoffförderung aus.
Der Ventilschieber des Wegeventils wird hierbei mit einem Steuerdruck
hydraulisch geschaltet.
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Nachteilig
hierbei ist, dass das Beaufschlagen des Ventilschiebers mit einem
Steuerdruck bei jedem Schaltvorgang einige Zeit in Anspruch nimmt.
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Die
DE 10 2005 008 217 zeigt
einen hydraulischen Antrieb in einem geschlossenen hydraulischen
Arbeitskreislauf. Ein über Null verschwenkbare Hydro- bzw.
Verstell pumpe hat zwei Anschlüsse, wobei jeweils an einem
Anschluss über eine Arbeitsleitung ein Zylinderraum eines
Antriebszylinders angeschlossen ist. Die beiden Antriebszylinder
sind für eine Dickstoffpumpe vorgesehen. Die beiden nicht mit
der Verstellpumpe verbundenen Zylinderräume der Antriebszylinder
stehen in Druckmittelverbindung. Durch die verschwenkbare Verstellpumpe
ist die Förderrichtung in dem geschlossenen hydraulischen
Arbeitskreislauf bestimmbar. Durch wiederholtes Verschwenken der
Verstellpumpe über Null, führen die Antriebszylinder
wie in der vorstehenden Druckschrift eine oszillierende Bewegung
aus. Zum Verschwenken der Verstellpumpe ist ein Ansteuergerät
vorgesehen, was in der
DE 296
07 989 offenbart ist.
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Die
DE 296 07 989 zeigt einen
hydraulischen Antrieb in einem geschlossenen hydraulischen Kreislauf
zum Antrieb eines oszillierend bewegten hydraulischen Verbrauchers,
insbesondere zweier Antriebszylinder einer Dickstoffpumpe. In der
Druckschrift ist ein Ansteuergerät einer die Antriebszylinder
antreibenden Verstellpumpe gezeigt. Das Ansteuergerät weist
einen Verstellzylinder zum Verschwenken einer Schrägscheibe
der Verstellpumpe über Null und ein Wegeventil zum Steuern
des Verstellzylinders auf. Das Wegeventil hat einen elektrisch betätigbaren Ventilschieber.
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Bei
oben genannten hydraulischen Antrieben im geschlossenen hydraulischen
Kreislauf mit einer Verstellpumpe ist nachteilig, dass ein Ventilschieber
des Wegeventils zum Steuern des Verstellzylinders über
Magnetkräfte einer Verstelleinheit betätigt wird.
Ein Aufbau von Magnetkräften zur Betätigung erfordert
einen gewisse Zeit, weswegen ein Verschwenken der Verstellpumpe
nicht mit der erforderlichen Dynamik erfolgt.
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In
der
DE 196 08 228 ist
ein weiteres Ansteuergerät für eine Verstellpumpe
dargestellt. Das Ansteuergerät hat hierbei ein Drehschieberventil
zum Steuern eines Verstellzylinders. Ein Ventilschieber des Drehschieberventils
wird über einen Schrittmotor verstellt.
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Magnetkräfte
zum Verfahren des Schrittmotors benötigen ebenfalls eine
Aufbauzeit, bevor der Ventilschieber des Drehschieberventils durch
den Schrittmotor bewegt wird.
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Demgegenüber
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen hydraulischen Antrieb
zu schaffen, bei dem eine schnellere Umkehrung eines Druckmittelstroms
im Vergleich zum Stand der Technik erfolgt, und des Weiteren ein
Drehschieberventil zu schaffen, das ebenfalls eine schnelle Umkehrung des
Druckmittelstroms ermöglicht.
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Die
Aufgabe wird gelöst durch einen hydraulischen Antrieb mit
den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und mit einem Drehschieberventil
mit den Merkmalen des Patentanspruchs 11.
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Erfindungsgemäß weist
ein hydraulischer Antrieb eine Hydropumpe auf, die mit einem Verbraucher
in Druckmittelverbindung steht. Zum Antreiben des Verbrauchers ist
eine Druckmittelströmungsrichtung der Druckmittelverbindung
zwischen der Hydropumpe und dem Verbraucher von einem Ventil mittelbar
oder unmittelbar bestimmbar. Das Ventil ist ein Drehschieberventil,
dessen Ventilschieber von einem Verstellmotor kontinuierlich angetrieben
ist.
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Diese
Lösung hat den Vorteil, dass durch das kontinuierlich angetriebene
Drehschieberventil eine schnellere Umkehrung der Druckmittelströmungsrichtung
im Vergleich zum Stand der Technik erfolgt, da durch die kontinuierliche
Bewegung des Verstellmotors keine Schaltverzögerung auftritt.
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Mit
Vorteil ist das Drehschieberventil ein einfach aufgebautes Radialdrehschieberventil.
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Zur
unmittelbaren Bestimmung der Druckmittelströmungsrichtung
zwischen der Hydropumpe und dem Verbraucher ist das Drehschieberventil
vorteilhafterweise in einem Arbeitkreislauf zwischen der Hydropumpe
und dem Verbraucher angeordnet.
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Besonders
einfach kann der hydraulische Antrieb aufgebaut sein, wenn der Arbeitskreislauf
ein offener Kreislauf ist.
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Bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die
Hydropumpe eine über Null verschwenkbare Verstellpumpe,
womit die Druckmittelverbindung zwischen der Hydropumpe und dem
Verbraucher als geschlossener Kreislauf ausgebildet sein kann.
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Zur
mittelbaren Bestimmung der Druckmittelströmungsrichtung
der Druckmittelverbindung zwischen der Hydropumpe und dem Verbraucher
kann das Drehschieberventil zu einem Ansteuergerät der Verstellpumpe
gehören. Mit dem Drehschieberventil ist dann vorteilhafterweise
ein Verstellkolben eines Verstellzylinders zum Verschwenken der
Verstellpumpe steuerbar.
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Bevorzugterweise
ist der Verstellzylinder proportional zu einem Steuerdruck verstellbar
und die von dem Verstellzylinder verstellbare Verstellpumpe somit
steuerdruckproportional. Ein verstellbares Druckventil ist dem Druckeingang
des Drehschieberventils vorgeschaltet, wodurch über das
Druckventil ein Steuer- bzw. Stelldruck einstellbar ist, der wiederum über
das Drehschieberventil zur Verstellung eines Verstellkolbens des
Verstellzylinders dient.
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Das
Druckventil ist vorteilhafterweise elektroproportional verstellbar,
womit eine elektroproportionale Verstellung der Verstellpumpe ermöglicht
ist und somit eine genaue Steuerung des Verbrauchers erfolgt.
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Das
Druckventil ist beispielsweise ein herkömmliches Druckreduzierventil.
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Vorzugsweise
sind als Verbraucher zwei Antriebszylinder einer Dickstoffpumpe
vorgesehen.
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Erfindungsgemäß hat
ein Drehschieberventil für einen hydraulischen Antrieb
einen Ventilschieber und einen Verstellmotor zum Verstellen des
Ventilschiebers, wobei der Ventilschieber kontinuierlich durch den
Verstellmotor bewegbar ist.
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Ein
derartiges Drehschieberventil hat den Vorteil, dass ein kontinuierliches
Schalten des Drehschieberventils erfolgt, und somit beim Schaltvorgang
kein Zeitverlust auftritt.
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Sonstige
vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
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Im
Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
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1 in
einer schematischen Darstellung einen hydraulischen Antrieb gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel;
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2 in
einer schematischen Darstellung den hydraulischen Antrieb gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel;
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3 eine
vergrößerte Darstellung eines Ansteuergeräts
des hydraulischen Antriebs aus 2.
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In 1 ist
ein vereinfachter Schaltplan eines hydraulischen Antriebs 1 gezeigt.
Dieser hat in einem offenen hydraulischen Arbeitskreislauf eine Hydropumpe 2,
die über ein Drehschieberventil 4 einen Verbraucher
in Form zweier Antriebszylinder 6, 8 für
eine Dickstoffpumpe antreibt.
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Die
Hydropumpe 2 ist zur Einstellung eines Fördervolumenstroms
verstellbar. Diese fördert Druckmittel von einem Tank 10 über
eine an einem Sauganschluss 12 der Hydropumpe 2 angeschlossene
Saugleitung 14 zu einer an einem Pumpenanschluss 16 der
Hydropumpe 2 angeschlossenen Pumpenleitung 18.
Die Pumpenleitung 18 ist an einem Druckanschluss P des
Drehschieberventils 4 angeschlossen. Dieses weist neben
dem Druckanschluss P zwei Arbeitsanschlüsse A, B auf, wobei
der Arbeitsanschluss A mit einer ersten Arbeitsleitung 20 und
der Arbeitsanschluss B mit einer zweiten Arbeitsleitung 22 verbunden
sind. Ein Tankanschluss T des Drehschieberventils 4 ist über
eine Tankleitung 24 mit dem Tank 10 verbunden.
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Ein
nicht dargestellter Ventilschieber des Drehschieberventils 4 ist über
einen Verstellmotor in Form eines Elektromotors 26 in einer
Umfangsrichtung kontinuierlich mit einer konstanten Drehzahl dreh-
bzw. antreibbar. Der Elektromotor 26 treibt den Ventilschieber über
eine Antriebswelle 28 an.
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Das
Drehschieberventil 4, das als Radialdrehschieberventil
ausgebildet ist, ist in drei in der 1 schematisch
dargestellte Positionen a, b, c drehbar. Bei einer Drehbewegung
des Ventilschiebers des Drehschieberventils 4 werden die
Arbeitspositionen a und b kontinuierlich angesteuert, wobei in den
Arbeitspositionen a die Pumpenleitung 18 mit der ersten
Arbeitsleitung 20 und die Tankleitung 24 mit der
zweiten Arbeitsleitung 22 und in den Arbeitspositionen
b umgekehrt die Pumpenleitung 18 mit der zweiten Arbeitsleitung 22 und
die Tankleitung 24 mit der ersten Arbeitsleitung 20 verbunden
sind. Zwischen den Arbeitspositionen a, b ist eine Übergangsposition
c vorgesehen, bei der die Leitungen 18, 20, 22, 24 voneinander
getrennt sind.
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Bei
einer Drehung des Ventilschiebers des Drehschieberventils 4 werden
die Positionen a, b, c folgendermaßen angesteuert: nach
der Arbeitsposition a folgt die Übergangsposition c und
nach dieser die Arbeitsposition b, nach der Arbeitsposition b wieder
die Übergangsposition c und anschließend die Arbeitsposition
a, wobei sich diese Ansteuerungsreihenfolge kontinuierlich bei dem
Antrieb des Ventilschiebers durch den Elektromotor 26 wiederholt.
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An
die erste Arbeitsleitung 20 ist in der 1 der
rechte und zweite Antriebszylinder 8 und an die Arbeitsleitung 22 der
erste und linke Antriebszylinder 6 angeschlossen. Die Antriebszylinder 6 und 8 sind als
Differenzialzylinder mit einseitiger Kolbenstange 30 bzw. 32 ausgebildet.
Diese sind jeweils mit einem Kolben 34 bzw. 36 fest
verbunden. Die Kolben 34 und 36 trennen dabei
jeweils von dem Antriebszylinder 6 bzw. 8 einen
von der Kolbenstange 30 bzw. 32 durchsetzten Ringraum 38 bzw. 40 von
einem Zylinderraum 42 bzw. 44. Der Ringraum 38 des
in der 1 linken Antriebszylinders 6 ist dabei
mit der zweiten Arbeitsleitung 22 und der Ringraum 40 des
rechten Antriebszylinders 8 mit der ersten Arbeitsleitung 20 in Druckmittelverbindung.
Die Zylinderräume 42, 44 der Antriebszylinder 6, 8 stehen über
eine Verbindungsleitung 46 miteinander in Druckmittelverbindung.
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Im
Einsatz des hydraulischen Antriebs 1 fördert die
Hydropumpe ein bestimmtes Fördervolumen, wobei mit dem
Ventilschieber des Drehschieberventils 4 kontinuierlich
die Arbeitspositionen a und b mit dem Übergangspositionen
c angesteuert werden. In den Arbeitspositionen a ist der Ringraum 40 des
in der 1 rechten Antriebszylinders 8 mit der Hydropumpe 2 in
Druckmittelverbindung, wodurch der Kolben 36 in eine Richtung,
in der der Zylinderraum 44 verkleinert wird, bewegt ist. Über
die Verbindungsleitung 46, die die beiden Zylinderräume 42 und 44 der
Antriebszylinder 6 bzw. 8 miteinander verbindet,
wird Druckmittel von dem Zylinderraum 44 des in 1 rechten
Antriebszylinders 8 in den Zylinderraum 42 des
linken Antriebszylinders 6 verdrängt, wodurch
der Kolben 34 des Antriebszylinders 6 in eine
Richtung, in der der Ringraums 38 des Antriebszylinders 6 verkleinert
wird, bewegt ist. der Ringraum 38 wiederum ist mit dem
Tank 10 in Druckmittelverbindung, womit Druckmittel bei
dem sich verkleinernden Ringraum 38 in den Tank 10 verdrängt
wird.
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Nach
den Arbeitspositionen a des Drehschieberventils 4 werden
die Übergangspositionen c angesteuert, in der die Hubbewegung
der Kolben 34 und 36 der Antriebszylinder 6 bzw. 8 gesperrt
ist. In den darauf folgenden Arbeitspositionen b ist umgekehrt zu
den Arbeitspositionen a der Ringraum 38 des in der 1 linken
Antriebszylinders 6 mit der Hydropumpe 2 und der
Ringraum 40 des Antriebszylinders 8 mit dem Tank 10 in
Druckmittelverbindung. Somit wird der Kolben 34 des Antriebszylinders 6 in eine
Richtung, in der der Zylinderraums 42 verkleinert wird,
und der Kolben 36 in eine Richtung, in der der Ringraum 40 verkleinert
wird, bewegt. Nach den Arbeitspositionen b des Drehschieberventils 4 werden
die Übergangspositionen c angesteuert und anschließend
die Arbeitspositionen a, wodurch sich der vorstehend beschriebene
Bewegungszyklus der Antriebszylinder 6, 8 wiederholt
und die Kolben 34 und 36 jeweils eine oszillierende
Hubbewegung ausführen.
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Der
Hubweg der Kolben 34 und 36 der Antriebszylinder 6 bzw. 8 ist
zum Einen über das Fördervolumen der Hydropumpe 2 und
zum Anderen über die Drehzahl des Elektromotors 26 und
somit über die Ansteuerungsgeschwindigkeit der Positionen
a, b, c steuerbar. Je kleiner der Fördervolumenstrom der
Hydropumpe 2 bzw. je größer die Drehzahl
des Elektromotors 26 ist, desto kleiner ist der Hubweg
der Kolben 34 und 36.
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Eine Änderung
der Fördermenge der Hydropumpe 2 führt
zu einer Änderung einer Hubgeschwindigkeit der Kolben 34 und 36.
Die veränderte Hubgeschwindigkeit wiederum führt
dann zu einer Änderung des Hubwegs der Kolben 34, 36.
Der Änderung des Hubwegs ist durch eine entsprechende Drehzahländerung
des Drehschieberventils 54 und damit einer entsprechenden Änderung
der Hubzeit der Kolben 34, 36 konterkarierbar.
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Eine Änderung
der Drehzahl des Drehschieberventils 54 führt
zu einer Änderung der Hubzeit der Kolben 34, 36,
ohne dass dies durch die Fördermenge der Hydropumpe 2 beeinflussbar
ist. Die Änderung der Hubzeit führt wiederum zu
einer Änderung des Hubwegs der Kolben 34, 36,
wenn diese Änderung der Hubzeit nicht durch eine entsprechende Änderung
der Fördermenge der Hydropumpe 2 konterkariert
wird.
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Durch
den Antrieb 1 ist des Weiteren ermöglicht, dass
bei einem maximalen Hubweg der Kolben 34, 36,
bei dem die Antriebszylinder 6, 8 somit optimal
ausgenutzt sind, die Bewegungszyklen der Kolben 34, 36 pro
Zeiteinheit verändert werden. Hierzu wird die Drehzahl
des Drehschieberventils 54 geändert und entsprechend
die Fördermenge der Hydropumpe 2 entweder durch Änderung
von deren Drehzahl oder durch Änderung von deren Hubvolumen (Fördermenge
pro Umdrehung) geändert, um zu verhindern, dass die Kolben 34, 36 gegen
einen Anschlag stoßen (bei Verkleinerung der Drehzahl des Drehschieberventils 54)
oder der Hubweg nicht mehr maximal ist (bei Vergrößerung
der Drehzahl des Drehschieberventils 54).
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Durch
das Drehschieberventil 4 mit dem Elektromotor 26 erfolgt
des Weiteren eine im Vergleich zum Stand der Technik äußerst
schnelle Umstellung der Hubbewegung der Kolben 34 und 36 der Antriebszylinder 6 bzw. 8.
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2 offenbart
in einer vereinfachten Darstellung den hydraulischen Antrieb 1 gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel. Die Antriebszylinder 6, 8 werden
hierbei in einem geschlossenen Arbeitskreis 47 von einer über
Null verschwenkbaren Hydropumpe 48 bzw. Verstellpumpe oszillierend
bewegt. Zum Verschwenken der Hydropumpe 48 ist ein Verstellzylinder 50,
der über ein Ansteuergerät 52 gesteuert
ist, vorgesehen. Zu dem Ansteuergerät 52 gehört
ein Drehschieberventil 54, dem ein Druckventil in Form
eines Druckreduzierventils 56 vorgeschaltet ist.
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Die
Hydropumpe 48 hat einen ersten und zweiten Pumpenanschluss 58, 60 der
Pumpenanschluss 58 ist über eine erste Pumpenleitung 62 mit dem
Ringraum 40 des in der 2 rechten
Antriebszylinders 8 und der Pumpenanschluss 60 über
eine Pumpenleitung 64 mit dem Ringraum 38 des
linken Antriebszylinders 6 verbunden. Die Zylinderräume 42 und 44 des
Antriebszylinders 6 bzw. 8 sind entsprechend dem
vorgehenden Ausführungsbeispiel über die Verbindungsleitung 46 in
Druckmittelverbindung. Die oszillierende Hubbewegung der Kolben 34 und 36 der
Antriebszylinders 6 bzw. 8 erfolgt durch Änderung
der Druckmittelströmungsrichtung durch die über
Null verschwenkbare Hydropumpe 48.
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Die
Hydropumpe 48 wird über eine Antriebswelle 66 von
einem in der 2 nicht dargestelltem Antriebsmotor
angetrieben und ist dabei in beide Drehrichtungen antreibbar.
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Der
Verstellzylinder 50 hat eine Kolbenstange 68,
die mit einem Verstellkolben 70 verbunden ist, wobei der
Verstellkolben 70 zwei Zylinderräume 72, 74 in
dem Verstellzylinder 50 voneinander trennt. Die Kolbenstange 68 durchsetzt
dabei beide Zylinderräume 72, 74 und
ist mit einem Ende mit einer Schrägscheibe der Hydropumpe 48 verbunden,
um diese über Null zu verschwenken. In der in 2 gezeigten Position
des Verstellkolbens 70 ist die Schrägscheibe der
Hydropumpe 48 in einer Nullstellung, in der der Fördervolumenstrom
der Hydropumpe 48 im Wesentlichen Null ist. Zum Verstellen
der Schrägscheibe der Hydropumpe 48 wird der Verstellkolben 70 des Verstellzylinders 50 über
den Zylinderraum 72 oder 74 mit einem Stelldruck
von dem Ansteuergerät 52 beaufschlagt. Durch Verschwenken
der Schrägscheibe der Hydropumpe 48 ist die Druckmittelströmungsrichtung
in dem geschlossenen Arbeitskreis 47 bestimmbar.
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Zur
Versorgung des Ansteuergeräts 52 mit einem Primärdruck
ist eine Speisepumpe 76 vorgesehen, die über die
Antriebswelle 66 der Hydropumpe 48 mit angetrieben
ist. Die Speisepumpe 76 hat einen Tankanschluss 78 der über
eine Tankleitung 80 mit einem Tank 82 verbunden
ist. Mit der Speisepumpe 76 wird Druckmittel von dem Tank 82 über
die Tankleitung 80 und dem Tankanschluss 78 in
eine an einem Druckanschluss 84 der Speisepumpe 76 angeschlossene
Speiseleitung 86 gefördert. Die Speiseleitung 86 wiederum
ist mit einem Druckanschluss 88 des Ansteuergeräts 52 verbunden.
Zum Verbinden des Ansteuergeräts 52 mit dem Verstellzylinder 50 hat
dieses zwei Steueranschlüsse 90, 92,
wobei der in 2 linke Steueranschluss 90 über
eine Steu erleitung 94 mit dem linken Zylinderraum 72 des
Verstellzylinder 50 und der rechte Steueranschluss 92 über
eine Steuerleitung 96 mit dem rechten Zylinderraum 74 verbunden
ist.
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Von
der Speiseleitung 86 zweigt eine Einspeiseleitung 98 ab,
die mit einem ersten Rückschlagventil 100 mit
der Pumpenleitung 62 und über ein zweites Rückschlagventil 102 mit
der Pumpenleitung 64 in Druckmittelverbindung steht. Die
Rückschlagventile 100 und 102 öffnen
jeweils in Strömungsrichtung hin zu der jeweiligen Pumpenleitung 62 bzw. 64. Über
die Speisepumpe 76, die Einspeiseleitung 98 und über
das Rückschlagventil 100 oder 102 wird
zusätzlich Druckmittel in die Pumpenleitung 62 bzw. 64 gefördert,
wenn der Druck des Druckmittels in einer der Pumpenleitungen 62 und 64 geringer als
in der Einspeiseleitung 98 ist. Hiermit ist beispielsweise
eine Druckmittelleckage der Hydropumpe 48, die über
eine Leckageleitung 104 zum Tank 82 abgeführt
ist, ausgleichbar.
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Zur
Druckbegrenzung der Speiseleitung 86 ist ein Druckbegrenzungsventil 106 vorgesehen, über
das die Speiseleitung 86 mit dem Tank 82 verbindbar
ist.
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3 stellt
in einer vergrößerten Darstellung das Ansteuergerät 52 aus 2 dar.
Das Druckreduzierventil 56 ist mit dem Druckanschluss 88 über
einen Speisekanal 108 verbunden und reduziert einen Primärdruck
in der Speiseleitung 86 bzw. im Speisekanal 108 zu
einem Steuerdruck in einer Stelldruckleitung 110, die ausgangsseitig
des Druckreduzierventils 56 und an einem Druckanschluss 112 bzw. Druckeingang
des Drehschieberventils 54 angeschlossen ist.
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Über
einen ersten Steueranschluss 114 und einen zweiten Steueranschluss 116 des
Drehschieberventils 54 ist dieses über einen Steuerkanal 118 bzw. 120 mit
dem Steueranschluss 90 bzw. 92 des Ansteuergeräts 52 verbunden.
Das Drehschieberventil 54 hat des Weiteren noch einen Tankanschluss 122,
der über einen Tankkanal 124 mit einem Tank 126 verbunden
ist.
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Ein
Ventilschieber des Druckreduzierventils 56 ist in Schließrichtung
mit einer Federkraft einer Ventilfeder 128 und mit dem
Steuerdruck über eine von der Stelldruck leitung 110 abzweigende
Steuerleitung 130 beaufschlagt. In Öffnungsrichtung
wird der Ventilschieber des Druckreduzierventils 56 von
einer elektromagnetischen Verstelleinheit 132 betätigt.
Bei dem Druckreduzierventil 56 handelt es sich um ein elektroproportional
verstellbares Druckventil. Mit dem Druckreduzierventil 56 wird
ein vorbestimmter Steuerdruck in der Stelldruckleitung 110 unabhängig vom
Primärdruck in der Speiseleitung 86 aus 2 bzw.
dem Speisekanal 108 im Wesentlichen konstant gehalten.
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Der
Steuerdruck in der Stelldruckleitung 110 ist über
das Drehschieberventil 54 auf den Verstellkolben 70 des
Verstellzylinders 50 aus 2 beaufschlagbar.
Ein Ventilschieber eines Drehschieberventils 54 wird wie
beim ersten Ausführungsbeispiel aus 1 mit einem
Elektromotor 26 über eine Antriebswelle 28 kontinuierlich
in eine beliebige Drehrichtung bewegt.
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Bei
einer Drehbewegung des Ventilschiebers werden die Arbeitspositionen
h und i angesteuert, wobei zwischen diesen Arbeitspositionen h,
i Übergangspositionen j ausgebildet sind. Die Positionen
h, i und j sind in der 3 schematisch dargestellt. In den
Arbeitspositionen h ist die Stelldruckleitung 110 mit dem
in der 3 linken Steuerkanal 118 und der Tankkanal 124 mit
den rechten Steuerkanal 120 in Druckmittelverbindung wodurch
der Verstellkolben 70 des Verstellzylinders 50 aus 2 mit
dem Steuerdruck über den Steuerkanal 118, die
Steuerleitung 94 und dem Zylinderraum 72 beaufschlagt
ist. Der Verstellzylinder 50 wird hierdurch in der 2 nach rechts
bewegt, wodurch die Schrägscheibe der Hydropumpe 48 aus
einer Nullstellung bewegt ist.
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In
den bei einer Drehbewegung des Ventilschiebers nach den Arbeitspositionen
h folgenden Übergangspositionen j werden die Steuerkanäle 118, 120 aus 3 jeweils
gedrosselt mit dem Tankkanal 124 verbunden, wobei in dem
Tankkanal 124 ebenfalls eine Drossel 134 vorgesehen
ist. Nach den Übergangspositionen j folgen die Arbeitspositionen
i, bei denen die Stelldruckleitung 110 mit dem in 3 rechten
Steuerkanal 120 und der Tankkanal 124 mit dem
linken Steuerkanal 118 verbunden sind. Hierdurch wird der
Verstellkolben 70 aus 2 über
den Steuerkanal 120, der Steuerleitung 96 und
dem Zylinderraum 74 mit dem Steuerdruck beaufschlagt und nach
links bewegt. Nach den Arbeitspositionen i des Ventilschiebers des
Drehschieberventils 54 folgen die Übergangspositionen
j und daran anschließend wieder die Arbeitspositionen h.
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Zum
Bewegen des Verstellkolbens 70 des Verstellzylinders 50 aus 2 in
den Übergangspositionen j des Drehschieberventils 54 aus 3,
bei der die Zylinderräume 72 und 74 des
Verstellzylinders 50 zu dem Tank 126 entlastet
sind, in seine in der 2 gezeigten Zentrierstellung,
sind zwei Zentrierfedern 136 und 138 vorgesehen.
Diese stützen sich jeweils in einem der Zylinderräume 72 bzw. 74 ab
und beaufschlagen den Verstellkolben 70 mit einer Federkraft.
Der Verstellzylinder 50 und die Zentrierfedern 136, 138 sind
dabei derart ausgebildet, dass bei einer Verschiebung des Verstellkolbens 70 aus
der in 2 gezeigten Zentrierstellung nur die Zentrierfeder 136 bzw. 138 gespannt
wird, die in der Bewegungsrichtung des Verstellzylinders 70 liegt.
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Die
Schrägscheibe der Verstellpumpe 48 in 2 wird
durch den kontinuierlich über das Drehschieberventil 54 bewegten
Verstellkolben 70 verschwenkt, wodurch die Druckmittelströmungsrichtung
in dem Arbeitskreis 47 mittelbar durch das Drehschieberventil 54 bestimmt
wird. Die Verstellpumpe 48 ist steuerdruckproportional über
den durch den Steuerdruck beaufschlagten Verstellkolben 70 verstellbar.
Der Steuerdruck wiederum ist über das elektroproportionale
Druckreduzierventil 56 bestimmbar.
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Offenbart
ist ein hydraulischer Antrieb mit einer Hydropumpe, die mit einem
Verbraucher in Druckmittelverbindung steht. Zum Antreiben des Verbrauchers
ist eine Druckmittelströmungsrichtung der Druckmittelverbindung
zwischen der Hydropumpe und dem Verbraucher von einem Ventil mittelbar
oder unmittelbar bestimmbar. Das Ventil ist dabei ein Drehschieberventil,
dessen Ventilschieber von einem Verstellmotor kontinuierlich angetrieben
ist, wodurch eine schnelle Umkehrung der Druckmittelströmungsrichtung
erfolgt.
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- 1
- Antrieb
- 2
- Hydropumpe
- 4
- Drehschieberventil
- 6
- Antriebszylinder
- 8
- Antriebszylinder
- 10
- Tank
- 12
- Sauganschluss
- 14
- Saugleitung
- 16
- Pumpenanschluss
- 18
- Pumpenleitung
- 20
- erste
Arbeitsleitung
- 22
- zweite
Arbeitsleitung
- 24
- Tankleitung
- 26
- Elektromotor
- 28
- Antriebswelle
- 30
- Kolbenstange
- 32
- Kolbenstange
- 34
- Kolben
- 36
- Kolben
- 38
- Ringraum
- 40
- Ringraum
- 42
- Zylinderraum
- 44
- Zylinderraum
- 46
- Verbindungsleitung
- 47
- Arbeitskreis
- 48
- Hydropumpe
- 50
- Verstellzylinder
- 52
- Ansteuergerät
- 54
- Drehschieberventil
- 56
- Druckreduzierventil
- 58
- Pumpenanschluss
- 60
- Pumpenanschluss
- 62
- Pumpenleitung
- 64
- Pumpenleitung
- 66
- Antriebswelle
- 68
- Kolbenstange
- 70
- Verstellkolben
- 72
- Zylinderraum
- 74
- Zylinderraum
- 76
- Speisepumpe
- 78
- Tankanschluss
- 80
- Tankleitung
- 82
- Tank
- 84
- Druckanschluss
- 86
- Speiseleitung
- 88
- Druckanschluss
- 90
- Steueranschluss
- 92
- Steueranschluss
- 94
- Steuerleitung
- 96
- Steuerleitung
- 98
- Einspeiseleitung
- 100
- Rückschlagventil
- 102
- Rückschlagventil
- 104
- Leckageleitung
- 106
- Druckbegrenzungsventil
- 108
- Speisekanal
- 110
- Stelldruckleitung
- 112
- Druckanschluss
- 114
- Steueranschluss
- 116
- Steueranschluss
- 118
- Steuerkanal
- 120
- Steuerkanal
- 122
- Tankanschluss
- 124
- Tankkanal
- 126
- Tank
- 128
- Ventilfeder
- 130
- Steuerleitung
- 132
- Verstelleinheit
- 134
- Drossel
- 136
- Zentrierfeder
- 138
- Zentrierfeder
- P
- Druckanschluss
- A,
B
- Arbeitsanschluss
- a,
b
- Arbeitsposition
- c
- Übergangsposition
- h,
i
- Arbeitsposition Übergangsposition
- c
- Übergangsposition
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 4403213 [0002]
- - DE 102005008217 [0005]
- - DE 29607989 [0005, 0006]
- - DE 19608228 [0008]