(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハイドロスタティック式の駆動システムであって、少なくとも１つの消費機に圧力媒体を供給する、圧送体積調節可能なポンプが設けられていて、該ポンプの圧送体積調節装置が設定信号を用いて圧送体積増大の方向に制御されていて、かつポンプの過剰に圧送された体積流を検出する液圧式の戻し信号に関連して、圧送体積減少の方向に制御されており、戻し信号を得るために、戻し信号発生位置において液圧式の戻し信号を生ぜしめる循環圧力補償器が設けられており、ポンプの圧送体積調節装置を制御するために、設定信号によって負荷可能な調節圧弁が設けられている形式のものにおいて、調節圧弁（２０）は、パイロット制御される調節圧弁として形成されていて、該調節圧弁は、圧送体積減少の方向に作用する第１の制御位置（２０ａ）と、圧送体積増大の方向に作用する第２の制御位置（２０ｂ）とを有しており、液圧式の戻し信号によって制御されるパイロット制御弁（４０）が設けられていて、該パイロット制御弁（４０）によって、設定信号による調節圧弁（２０）の負荷が、液圧式の戻し信号に関連して過制御可能であり、設定信号は設定弁（２８）を用いて調節可能であることを特徴とする、ハイドロスタティック式の駆動システム。
【請求項２】
調節圧弁（２０）は、設定信号によって第２の制御位置（２０ｂ）の方向に負荷されていて、調節圧弁（２０）の過制御のために、パイロット制御弁（４０）を用いて、設定信号による第２の制御位置（２０ｂ）に向かっての調節圧弁（２０）の負荷が、制御可能である、請求項１記載のハイドロスタティック式の駆動システム。
【請求項３】
パイロット制御弁（４０）を用いて液圧式の戻し信号に関連して、設定信号による調節圧弁（２０）の負荷が解消可能である、請求項１又は２記載のハイドロスタティック式の駆動システム。
【請求項４】
パイロット制御弁（４０）は、設定信号を導く信号管路（２７）と、第２の制御位置（２０ｂ）に向かって作用する、調節圧弁（２０）の制御面（２３）に通じるパイロット制御管路（２５）と、容器（５）に通じる放圧管路（４１）とに接続されており、パイロット制御弁（４０）は、信号管路（２７）をパイロット制御管路（２５）に接続する第１の制御位置（４０ａ）と、パイロット制御管路（２５）を放圧管路（４１）に接続する第２の制御位置（４０ｂ）とを有している、請求項１から３までのいずれか１項記載のハイドロスタティック式の駆動システム。
【請求項５】
パイロット制御弁（４０）はばね装置（４２）によって第１の制御位置（４０ａ）に向かって押圧されていて、液圧式の戻し信号によって第２の制御位置（４０ｂ）に向かって押圧されている、請求項１から４までのいずれか１項記載のハイドロスタティック式の駆動システム。
【請求項６】
液圧式の戻し信号を導く戻し信号管路（３２）に、圧力制限装置（５０）が配設されている、請求項１から５までのいずれか１項記載のハイドロスタティック式の駆動システム。
【請求項７】
戻し信号管路（３２）は堰き止めノズル（６０）を用いて容器（５）に放圧されている、請求項１から６までのいずれか１項記載のハイドロスタティック式の駆動システム。
【請求項８】
液圧式の戻し信号のための遮断装置（７０）が設けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載のハイドロスタティック式の駆動システム。
【請求項９】
遮断装置（７０）は遮断弁（７１）によって形成されていて、該遮断弁（７１）は、液圧式の戻し信号を導く戻し信号管路（３２）に配置されている、請求項８記載のハイドロスタティック式の駆動システム。
【請求項１０】
遮断弁（７１）は、パイロット制御弁（４０）に通じる戻し信号管路（３２）を開放する接続位置（７１ａ）と、戻し信号管路（３２）を遮断する遮断位置（７１ｂ）とを有している、請求項９記載のハイドロスタティック式の駆動システム。
【請求項１１】
遮断弁（７１）の遮断位置（７１ｂ）において、パイロット制御弁（４０）に通じる、戻し信号管路（３２）の分岐部が、容器（５）へと放圧されている、請求項１０記載のハイドロスタティック式の駆動システム。
【請求項１２】
遮断弁（７１）は操作装置（７５）を用いて、接続位置（７１ａ）と遮断位置（７１ｂ）との間において操作可能である、請求項９から１１までのいずれか１項記載のハイドロスタティック式の駆動システム。
【請求項１３】
調節圧弁（２０）は、圧送体積調節装置（１０）と作用結合されている調節ピストン装置（１１）の、圧送体積減少の方向に作用する調節圧室（１５）の負荷を制御し、この際に第１の制御位置（２０ａ）では調節圧室（１５）は調節圧管路（１６）と接続されていて、第２の制御位置（２０ｂ）では調節圧室（１５）は容器（５）へと放圧されている、請求項１から１２までのいずれか１項記載のハイドロスタティック式の駆動システム。
【請求項１４】
ポンプ（２）は、信号管路における設定信号を用いて、所定の圧送体積に予め調節されている、請求項１から１３までのいずれか１項記載のハイドロスタティック式の駆動システム。
【請求項１５】
設定弁（２８）は電気式に制御されている、請求項１から１４までのいずれか１項記載のハイドロスタティック式の駆動システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハイドロスタティック式の駆動システムであって、少なくとも１つの消費機に圧力媒体を供給する、圧送体積調節可能なポンプが設けられていて、該ポンプの圧送体積調節装置が設定信号を用いて圧送体積増大の方向に制御されていて、かつポンプの過剰に圧送された体積流を検出する液圧式の戻し信号に関連して、圧送体積減少の方向に制御されており、戻し信号を得るために、戻し信号発生位置において液圧式の戻し信号を生ぜしめる循環圧力補償器が設けられており、ポンプの圧送体積調節装置を制御するために、設定信号によって負荷可能な調節圧弁が設けられている形式のものに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような形式の駆動システムでは、ポンプの圧送体積は、制御される消費機によって要求される体積流需要に合わせて調整され、これによって消費機は、僅かなエネルギ損失で、制御弁において所定された運動速度によって運転することができる。このような駆動システムは、自走式の作業機械、例えば掘削機又は構内運搬車において、液圧式の消費機を制御するために使用される。
【０００３】
ポンプが開放回路において運転されかつ消費機を制御するために相応な制御弁が設けられている、公知のロードセンシング式の駆動システムでは、ポンプの圧送体積は、制御される消費機の最高負荷圧及び調整圧差によって調整されている。単数又は複数の制御弁の制御時に、制御弁においてはそれぞれ規定された開放横断面が調節される。ポンプは、制御される消費機の、調節される最高負荷圧によって、ポンプの圧送圧が、制御される消費機の最高負荷圧よりも調節圧差分だけ高くなるまで、圧送体積増大の方向に調節させる。これによってポンプからは、制御される消費機から制御弁の相応な開放横断面によって要求される体積流需要が、供給されることになる。
【０００４】
制御される消費機の最高負荷圧に関連したポンプの圧送体積の調整に基づいて、しかしながらポンプの圧送体積調整の応働は時間的に遅延し、ひいては相応な制御弁の制御による運動の導入と消費機の調節運動開始との間にかなりの時間的な遅延が生じる。それというのは、ポンプを制御する負荷圧は、制御弁が開放位置に切り換えられた後で初めて生ぜしめられるからである。このような遅延は、操作員によって、駆動システムの僅かな動力学的挙動として感じられる。
【０００５】
上記欠点を回避するために、冒頭に述べた形式の駆動システムでは、圧送量を調節可能な調節ポンプの圧送体積調節装置は、設定信号によって圧送体積増大の方向に制御される。制御される消費機の所望の圧送流需要に対してポンプの圧送量を完全に合わせるように調整するために、液圧式の戻し信号が働き、この戻し信号はポンプの、消費機の需要を上回る圧送流を検出し、この戻し信号に関連して、圧送体積調節装置は圧送体積減少の方向に制御される。液圧式の戻し信号を発生させるために、ポンプの圧送圧と消費機の負荷圧とによって制御される循環圧力補償器が設けられており、この循環圧力補償器は制御縁において液圧式の戻し信号を生ぜしめる。循環圧力補償器はこの場合、圧送管路を容器と接続する分岐管路に配置されていてよく、貫流位置として形成された戻し信号発生位置において、分岐管路において循環圧力補償器の下流側に配置されていて堰き止めノズルとして形成された絞り装置において、堰き止め圧（Staudruck）が液圧式の戻し信号として生ぜしめられる。
【０００６】
冒頭に述べた形式の駆動システムは、ＤＥ１０２００８０３８３８１Ａ１に基づいて公知である。このＤＥ１０２００８０３８３８１Ａ１では、ポンプは電気液圧式に圧送体積を制御もしくは調整可能である。圧送体積調節装置を圧送体積減少の方向に負荷する液圧式の戻し信号は、ポンプの圧送管路を容器と接続する分岐管路に配置されている循環圧力補償器と、この循環圧力補償器の下流側において分岐管路に配置されていて堰き止めノズルとして形成された絞り装置とにおいて生ぜしめられる。
【０００７】
ポンプの圧送量を制御するために、ＤＥ１０２００８０３８３８１Ａ１では調節圧弁が設けられており、この調節圧弁は、ポンプの圧送体積調節装置と作用結合されている調節ピストン装置に対する調節圧による負荷を制御する。調節圧弁は電気式に制御可能な減圧弁として形成されており、この減圧弁はポンプの圧送量を増大するために、設定信号を形成する電気式の制御信号によって調節圧低下の方向に、かつ液圧式の戻し信号によって電気式の制御信号に抗してポンプの圧送量減少を目的として調節圧上昇の方向に操作される。調節圧弁によって生ぜしめられる調節圧によって調節ピストン装置は、圧送体積減少の方向に負荷され、これによってポンプの圧送体積を、消費機によって要求される圧送流需要に完全に合わせて調整することができる。この直接的な制御及び液圧式の戻し信号による調節圧弁の負荷は、しかしながら調節圧弁として特殊な減圧弁を必要とし、ポンプの圧送体積制御の動力学的挙動は制限されたものになる。
【０００８】
ポンプの圧送体積調節装置を制御するために調節圧弁を必要としないＤＥ１０２００８０３８３８２Ａ１では、ポンプの圧送体積の制御もしくは調整は機械液圧式に行われる。ポンプの圧送体積調節部材と作用結合されている調節ピストン装置は、この場合設定信号としての液圧式の調節圧又はばねによって常に圧送体積増体の方向に負荷されている。圧送量減少の方向においては、調節ピストン装置は液圧式の戻し信号によって負荷されている。循環圧力補償器において生ぜしめられる液圧式の戻し信号による、調節ピストン装置の直接的な負荷は、調節ピストン装置においてポンプの圧送体積調節部材の戻し旋回させるために必要な調節力を液圧式の戻し信号から生ぜしめるために、圧力中間量が必要なことに起因して、ポンプの圧送体積制御の動力学的挙動を制限された、高価もしくは複雑な構造形式を生ぜしめる。
【０００９】
ＤＥ１０２００８０３８３８１Ａ１の特殊な調節圧弁に基づいて、もしくはＤＥ１０２００８０３８３８２Ａ１の調節ピストン装置の直接的な負荷及び変更に基づいて、公知の駆動システムにおけるポンプの構造コストは高くなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】ＤＥ１０２００８０３８３８１Ａ１
【特許文献２】ＤＥ１０２００８０３８３８２Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の駆動システムを改良して、構造に関する手間もしくはコストが僅かであり、かつ圧送体積制御の動力学的挙動を改善することができる駆動システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題を解決するために本発明の構成では、調節圧弁は、パイロット制御される調節圧弁として形成されていて、該調節圧弁は、圧送体積減少の方向に作用する第１の制御位置と、圧送体積増大の方向に作用する第２の制御位置とを有しており、液圧式の戻し信号によって制御されるパイロット制御弁が設けられていて、該パイロット制御弁によって、設定信号による調節圧弁の負荷が、液圧式の戻し信号に関連して過制御可能である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の思想は、ポンプの圧送体積調節装置のために働きかつ設定信号によって制御される調節圧弁を、パイロット制御弁によってパイロット制御すること、及びパイロット制御弁を液圧式の戻し信号によって制御することにある。液圧式の戻し信号によって制御されるパイロット制御弁によって、調節圧弁の負荷は設定信号によって過制御され、その結果液圧式の戻し信号によって、ポンプの圧送量を所望のように減じることができる。これによってポンプのための構造は単純かつ安価になる。それというのは調節圧弁としては、圧送体積減少の方向に作用する第１の制御位置と圧送体積増大の方向に作用する第２の制御位置とを備えた、単純な構造を有する汎用の調節圧弁、例えば長手方向スライド弁を、使用することができるからである。パイロット制御弁によって、液圧式の戻し信号に関連して、調節圧弁を介して、圧送量減少のために調節回路に影響が与えられる。さらに、パイロット制御されるシステムではポンプ調節の動力学的挙動を高めることができる。それというのは、液圧式の戻し信号によって制御されるパイロット制御弁は調節圧弁の信号管路に配置されていて、これによりパイロット制御弁の構造寸法を調節圧弁に比べて小さくすることができるからである。
【００１４】
本発明の有利な態様では、調節圧弁は、設定信号によって第２の制御位置の方向に負荷されていて、調節圧弁の過制御のために、パイロット制御弁を用いて、設定信号による第２の制御位置に向かっての調節圧弁の負荷が、制御可能である。このように構成されていると、設定信号によって、第２の制御位置に向かっての調節圧弁の負荷により、ポンプを圧送体積増大の方向に負荷することができる。これにより、生ぜしめられる液圧式の戻し信号に関連して、設定信号による第２の制御位置に向かっての調節圧弁の負荷を制御するパイロット制御弁によって、設定信号の作用を簡単に過制御することができ、ポンプを圧送量減少の方向に負荷することができる。
【００１５】
本発明の有利な態様では、パイロット制御弁を用いて液圧式の戻し信号に関連して、設定信号による調節圧弁の負荷が解消可能である。このように構成されていると、設定信号の負荷解消時に、圧送量を減少させるために第１の制御位置に向かっての調節圧弁の負荷を、液圧式の戻し信号に関連して簡単に行うことができる。
【００１６】
本発明の別の有利な態様では、パイロット制御弁は、設定信号を導く信号管路と、第２の制御位置に向かって作用する、調節圧弁の制御面に通じるパイロット制御管路と、容器に通じる放圧管路とに接続されており、パイロット制御弁は、信号管路をパイロット制御管路に接続する第１の制御位置と、パイロット制御管路を放圧管路に接続する第２の制御位置とを有している。このようなパイロット制御弁は単純な構造を有していて、僅かなコストで長手方向スライド弁によって形成することができる。パイロット制御管路と、設定信号を導く信号管路もしくは放圧管路との接続を制御することによって、パイロット制御弁によって、設定信号による調圧弁の制御及び負荷を簡単に制御することができる。
【００１７】
本発明の別の有利な態様では、パイロット制御弁はばね装置によって第１の制御位置に向かって押圧されていて、液圧式の戻し信号によって第２の制御位置に向かって押圧されている。このように構成されていると、ポンプから圧送されていて制御される消費機の需要を上回っている過剰圧送流のための値である、戻し信号が、循環圧力補償器において生ぜしめられると、第２の制御位置へのパイロット制御弁の負荷によって、調節圧弁のパイロット制御管路は放圧され、ひいては調節圧弁を負荷する設定信号が減じられ、その結果第２の制御位置に向かって調節圧弁を負荷するパイロット制御圧は、パイロット制御弁を介して容器に放圧され、有利にはばね装置によって第１の制御位置に向かって負荷されている調節圧弁は、圧送体積を減少するための第１の制御位置へと押し戻される。これにより、パイロット制御弁を用いて、ポンプの圧送体積を液圧式の戻し信号に関連して簡単に減じることができ、ポンプの圧送体積を、消費機によって要求されている需要に調節及び適合させることができ、ひいては損失を減少させることができる。
【００１８】
本発明の別の有利な態様では、液圧式の戻し信号を導く戻し信号管路に、圧力制限装置が配設されている。このような圧力制限装置によって、液圧式の戻し信号の高さを簡単に制限することができ、かつ戻し信号の適合を行うことができる。
【００１９】
本発明のさらに別の有利な態様では、戻し信号管路は堰き止めノズルを用いて容器に放圧されている。このような堰き止めノズルによって、戻し信号管路から体積流を容器に戻し流すことができ、この場合堰き止めノズルの選択によって、容器に流出する体積流を変化させること及び調節することができ、これによって戻し信号管路における液圧式の戻し信号の圧力勾配に影響を与えることができる。
【００２０】
本発明の別の態様では、液圧式の戻し信号のための遮断装置が設けられている。このような遮断装置によって、循環圧力補償器において生ぜしめられてポンプの圧送体積を減少させる、液圧式の戻し信号を、簡単に中断することができる。そしてこのような遮断装置を用いて、例えば消費機における振動のような特定の消費機運動のために、液圧式の戻し信号の遮断によってポンプの圧送量の不都合な減少を簡単に回避することができ、制御される消費機の動力学的性能を改善すること、ひいては特定の運転状態における駆動システムの動力学的性能を改善することができる。
【００２１】
本発明の別の有利な態様では、遮断装置は遮断弁によって形成されていて、該遮断弁は、液圧式の戻し信号を導く戻し信号管路に配置されている。戻し信号管路における遮断弁によって、循環圧力補償器において生ぜしめられた、ポンプの圧送体積を減少させる液圧式の戻し信号を、簡単に中断することができ、ひいては液圧式の戻し信号によるポンプの圧送体積の減少を遮断することができる。
【００２２】
簡単な構造形態に関して有利な態様では、遮断弁は、パイロット制御弁に通じる戻し信号管路を開放する接続位置と、戻し信号管路を遮断する遮断位置とを有している。例えば単純な構造を有する切換え弁である、このような２位置弁によって、ポンプの圧送量を制御するための液圧式の戻し信号の接続・遮断を簡単に実施することができる。
【００２３】
本発明の別の態様では、遮断弁の遮断位置において、パイロット制御弁に通じる、戻し信号管路の分岐部が、容器へと放圧されており、このように構成されていると、第２の制御位置に向かって作用する制御側におけるパイロット制御弁の放圧を簡単に行うことができ、その結果パイロット制御弁はばね装置によって第１の制御位置へと負荷され、この第１の制御位置において調節圧弁は、信号管路における設定信号によって、圧送体積増大の方向に作用する第２の制御位置へと負荷され、ポンプは、設定信号に相当する予め調節された圧送流を供給する。
【００２４】
本発明の別の有利な態様では、遮断弁は操作装置、特に切換え磁石を用いて、接続位置と遮断位置との間において操作可能である。遮断弁はこの場合液圧式、電気液圧式又は直接的な電気式に操作することができる。切換え磁石による遮断弁の直接的な電気式の操作によって、遮断弁を簡単かつ安価に操作することが可能になる。
【００２５】
本発明の別の有利な態様では、調節圧弁は、圧送体積調節装置と作用結合されている調節ピストン装置の、圧送体積減少の方向に作用する調節圧室の負荷を制御し、第１の制御位置では調節圧室は調節圧管路と接続されていて、第２の制御位置では調節圧室は容器へと放圧されている。このような調節圧弁を用いて、調節ピストン装置の調節圧室が調節圧管路と接続されていて相応な調節圧によって負荷されている第１の制御位置において、ポンプの圧送体積を簡単に減少させることができ、かつ第２の制御位置では、容器への調節ピストン装置の調節圧室の放圧によって、ポンプの圧送体積を簡単に増大させることができる。このような調節圧弁は、ポンプの圧送体積を制御するために汎用である。液圧式の戻し信号によって制御される本発明によるパイロット制御弁との関連において、上記のような調節圧弁の制御を相応に合わせることによって、圧送量が設定信号と液圧式の戻し信号とによって制御される本発明によるポンプを、圧送量を制御するための汎用の調節圧弁を備えたピストンから、簡単に派生させかつ製造することができる。
【００２６】
本発明の特に有利な態様では、ポンプは、信号管路における設定信号を用いて、所定の圧送体積に、特に最大圧送体積に、予め調節されている。このようになっていると、相応な一定のつまり変化不能の設定信号によって、ポンプは、調節圧弁を第２の制御位置に負荷する設定信号により、規定された圧送体積に、有利には最大圧送体積に調節され、これによってポンプは所定の圧送流を、有利には最大圧送流を供給する。消費機が、ポンプから供給される圧送流を完全には受け取らない場合には、循環圧力補償器において液圧式の戻し信号が生ぜしめられ、この液圧式の戻し信号は、第２の制御位置へのパイロット制御弁の操作によって、調節圧弁を負荷する設定信号を減じ、その結果調節圧弁は第１の制御位置に向かって負荷され、これによって生じるポンプの圧送体積の減少により、ポンプの圧送体積は消費機の需要に対して合わせられ、消費機によって受け取られない過剰体積流は制限されかつ減じられる。
【００２７】
ポンプが、信号管路における設定信号を用いて所定の圧送体積に予め調節されている場合には、設定信号が、設定弁を用いて、特に電気式に調節可能な信号を用いて、調節可能であると、特に有利である。このようになっていると、設定信号によって調節された圧送体積は、ポンプの体積流を設定し、かつ体積流を制限する。設定信号の変化及び調節によって、ポンプの体積流制限を簡単に調節することができ、かつ例えばポンプを駆動する駆動機械の駆動出力に合わせることができる。
【００２８】
本発明のその他の利点及び詳細は、以下において図示の実施形態について詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明によるハイドロスタティック式の駆動システムの１実施形態を示す回路図である。
【図２】図１に示した実施形態の変化実施形態を示す回路図である。
【００３０】
図１には、ロードセンシング調整式の本発明による駆動システム１が示されている。この駆動システム１は、例えば自走式の作業機械、例えば掘削機又は構内運搬車において使用される。
【００３１】
駆動システム１は、圧送体積を調節可能なポンプ２を有しており、このポンプ２は開放回路において運転され、駆動のために例えば内燃機関のような駆動機械３と駆動結合されている。ポンプ２は吸込み側において管路４を介して容器５と接続され、圧送管路６において圧力媒体を圧送する。
【００３２】
単数又は複数の消費機Ｖを制御するために、中間位置において絞り作用を有する方向切換え弁として形成された各１つの制御弁７が設けられている。
【００３３】
制御弁７はそれぞれ圧送管路６と容器管路９と消費機Ｖに通じる圧力媒体管路８ａ，８ｂとに接続されている。制御弁７の操作時に該制御弁７は相応な制御位置７ａ，７ｂにおいて、消費機Ｖに通じる圧力媒体管路８ａ，８ｂと圧送管路６及び容器管路９との接続を制御し、制御ライン７ｃ，７ｄにおける制御信号に関連して、圧送管路６から圧力媒体管路８ａ；８ｂへの規定された開放横断面を開放する。制御弁７には、消費機６の運動速度を負荷圧とは無関係に制御するための圧力補償器（Druckwaage）（図示せず）が配設されていてよい。
【００３４】
ポンプ２は、圧送量を調節可能なポンプとして構成されており、このポンプの圧送体積は圧送体積調節装置１０を用いて調節可能である。そのために調節ピストン装置１１が設けられており、この調節ピストン装置１１は、調節シリンダ１２内に配置された調節ピストン１３を有しており、この調節ピストン１３は、圧送体積調節装置１０の圧送体積調節部材Ｓと作用結合されており、この圧送体積調節部材Ｓは例えば、斜板構造形式においてアキシャルピストンポンプとして形成されたポンプの、傾斜調節可能な斜板である。
【００３５】
段付ピストンとして形成された調節ピストン装置１１は、調節圧室１４を有していて、この調節圧室１４は、圧送体積調節装置１０を最大圧送体積の方向に押圧する。調節ピストン装置１１は、面積を増大された別の調節圧室１５を有していて、この調節圧室１５は、圧送体積調節装置１０を最小圧送体積の方向に押圧する。図示の実施形態では、調節ピストン装置１１の、圧送体積を増大させる方向に作用する調節圧室１４は、調節圧管路１６に接続されている。調節ピストン装置１１の、圧送体積を減少させる方向に作用する調節圧室１５の負荷、つまり該調節圧室１５への圧力媒体供給を制御するために、調節圧弁２０が設けられており、この調節圧弁２０は、入力側において同様に調節圧管路１６に接続されている。調節圧管路１６を通しての調節圧室１４の負荷、つまり調節圧室１４への圧力媒体供給に加えて又は択一的に、調節圧室１４内にはばね装置が配置されてよく、このばね装置は圧送体積調節装置１０を最大圧送体積の方向に押圧する。
【００３６】
調節圧弁２０は、圧送体積減少の方向に作用する第１の制御位置２０ａと、圧送体積増大の方向に作用する第２の制御位置２０ｂとを有している。そのために調節圧弁２０は、容器５に通じる放圧管路２１に接続されている。第１の制御位置２０ａにおいて調節圧室１５は調節圧管路１６と接続されている。これにより第１の制御位置２０ａにおいて、調節圧室１４，１５における調節圧が同じ場合には、調節ピストン装置１１は、段付ピストンとして形成された調節ピストン装置１１の調節圧室１４，１５の受圧面積差に基づいて、調節圧室１５における調節圧によって、図１で見て右に圧送体積減少の方向に押圧される。第２の制御位置２０ｂにおいて調節圧室１５は容器５と接続されている。これにより制御圧室１４における調節圧によって、調節ピストン装置１１は第２の制御位置２０ｂにおいて、図１で見て左に圧送体積増大の方向に押圧される。調節圧弁２０は、中間位置において絞り作用を有する長手方向スライド弁として形成されていて、制御位置２０ａ，２０ｂの間に遮断位置２０ｃを備えていてよい。
【００３７】
調節圧弁２０の制御スライダは、ばね装置２２を用いて第１の制御位置２０ａに向かって押圧されている。調節圧弁２０の制御スライダを第２の制御位置２０ｂに向かって操作するために、制御面２３が設けられており、この制御面２３はパイロット制御管路２５と接続されている。調節圧弁２０は図示の実施形態では調整弁として形成されており、制御スライダは移動可能なスリーブ内に配置されており、このスリーブは、機械式の連結装置２６を介して調節ピストン装置１１もしくは圧送体積調節装置１０と作用結合されている。
【００３８】
調節圧管路１６は図示の実施形態では、ポンプ２の圧送管路６及び／又は制御圧源１７と接続されており、例えば駆動システム１の図示されていない制御圧ポンプ又は供給ポンプと接続されている。例えば逆止弁である２つの遮断弁によって形成された選択弁装置１８が、ポンプ２の圧送圧もしくは制御圧源１７の圧力を調節圧管路１６に供給することを保証する。
【００３９】
図１のポンプ２は液圧式の設定信号（Vorgabesignal）を用いて、圧送量増大の方向に負荷可能である。そのために、設定信号を導く信号管路２７がパイロット制御管路２５に接続可能である。図示の実施形態では信号管路２７は、電気式に制御可能な設定弁２８を介して調節圧管路１６に接続されている。設定弁２８は図示の実施形態では、比例磁石２９を用いて電気式に調節可能な圧力調整弁によって形成されており、この圧力調整弁によって、調節圧管路１６における圧力から、信号管路２７において、相応な設定圧を液圧式の設定信号として生ぜしめることができる。設定信号の高さによって、調節圧弁２０の相応な制御により、ポンプ２の規定された圧送体積を設定することができ、その結果ポンプ２は体積流制限値としての所定の体積流を圧送する。設定信号は有利には、ポンプ２がパイロット制御管路２５に設定信号が存在する場合、つまり調節圧弁２０が第２の制御位置２０ｂに向かって押圧されている場合に、最大の圧送体積へと予め調節されるように、構成されている。
【００４０】
ポンプ２は、ポンプ２から圧送された、消費機Ｖの需要を上回る過剰の体積流を検出する液圧式の戻し信号によって、圧送体積を低減する方向に負荷される。液圧式の戻し信号を生ぜしめるために、圧送管路６から分岐する分岐管路３０には、循環圧力補償器（Umlaufdruckwaage）３１が配置されており、この循環圧力補償器３１は入力側において分岐管路３０に接続され、かつ出力側において、液圧式の戻し信号を導く戻し信号管路３２に接続されている。液圧式の戻し信号に関連して、圧送体積調節装置１０は、ポンプ２の圧送量を低減する方向に制御され、その結果ポンプ２によって圧送される圧送流を、制御される消費機Ｖによって要求された需要へと完全に調整することができる。
【００４１】
循環圧力補償器３１は、分岐管路３０と戻し信号管路３２との接続を遮断する遮断位置３１ａと、分岐管路３０と戻し信号管路３２とを接続する貫流位置３１ｂとを有しており、この貫流位置３１ｂは戻し信号発生位置３１ｂを形成している。循環圧力補償器３１は遮断位置３１ａに向かって、制御される消費機Ｖの最高負荷圧とばね装置３３とによって押圧されていて、戻し信号発生位置３１ｂに向かってはポンプ２の圧送圧によって押圧されている。そのために循環圧力補償器３１の、遮断位置３１ａに向かって作用する制御面には、制御される消費機Ｖの最高負荷圧を導く負荷圧伝達管路３４が接続されている。循環圧力補償器３１の、戻し信号発生位置３１ｂに向かって作用する制御面には、圧送管路６もしくは分岐管路３０から分岐した制御管路３５が接続されている。循環圧力補償器３１は有利には、中間位置において絞り作用を有する制御弁として形成されている。
【００４２】
本発明によれば、調節圧弁２０はパイロット制御される調節圧弁２０として形成されており、この場合戻し信号管路３２における液圧式の戻し信号によって制御されるパイロット制御弁４０が設けられており、このパイロット制御弁４０によって、調節圧弁２０の制御面２３の負荷もしくは押圧、ひいては、第２の制御位置２０ｂに向かっての調節圧弁２０の負荷もしくは押圧が、ポンプ２の圧送量を低減するための設定信号によって、液圧式の戻し信号に関連して、過制御可能である。
【００４３】
パイロット制御弁４０はそのために、設定信号を導く信号管路２７、調節圧弁２０の制御面２３に通じるパイロット制御管路２５及び、容器５に通じる放圧管路４１に接続されている。パイロット制御弁４０は第１の制御位置４０ａを有しており、この第１の制御位置４０ａにおいて信号管路２７はパイロット制御管路２５と接続されている。第１の制御位置４０ａにおいてはさらに放圧管路４１は遮断されている。さらにパイロット制御弁４０は、パイロット制御管路２５が放圧管路２１に接続されている第２の制御位置４０ｂを有している。この第２の制御位置４０ｂにおいて信号管路２７は遮断されている。図示の実施形態においてパイロット制御弁４０は、中間位置において絞り作用を有する制御弁、例えば長手方向スライド弁として形成されている。
【００４４】
パイロット制御弁４０はばね装置４２を用いて第１の制御位置４０ａの方向に押圧されていて、戻し信号管路３２において導かれる液圧式の戻し信号によっては第２の制御位置４０ｂの方向に押圧されている。
【００４５】
本発明による、圧送量を電気液圧式にパイロット制御されるポンプ２は、設定弁２８の相応な電気式の制御時に、設定弁２８により信号管路２７内において生ぜしめられる液圧式の設定信号によって、規定された圧送量に、有利には最大圧送量に、例えば斜板構造形式においてアキシャルピストンポンプとして形成されたポンプの斜板の最大旋回角が得られるように、予め調節されており、この設定信号は、パイロット制御弁４０が第１の制御位置４０ａを占めている場合に、調節圧弁２０を第２の制御位置２０ｂに向かって押圧する。この際にポンプ２から供給される圧送流が駆動システム１の消費機Ｖによって受け取られない場合には、循環圧力補償器３１がポンプ２の圧送圧によってばね３３の力に抗して、かつ単数又は複数の制御される消費機Ｖの場合には負荷圧伝達管路３４における負荷圧に抗して、戻し信号発生位置３１ｂの方向に押圧し、この戻し信号発生位置３１ｂにおいて戻し信号管路３２において液圧式の戻し信号が生ぜしめられる。この液圧式の戻し信号によって制御されるパイロット制御弁４０は、生ぜしめられた液圧式の戻し信号によって第２の制御位置４０ｂに向かって押圧され、この際に放圧管路４１に通じるパイロット制御管路２５の付加的な信号路を介して、調節圧弁２０をその制御面２３において第２の制御位置２０ｂに向かって負荷する設定信号が、放圧され、ひいては減じられ、その結果調節圧弁２０はばね装置２２によって第１の制御位置２０ａに向かって押圧され、この第１の制御位置２０ａにおいて圧送体積調節装置１０は、圧送量減少の方向に押圧され、例えば斜板を戻し旋回させる。その結果液圧式の戻し信号に関連して制御されるパイロット制御弁４０によって、信号管路２７における設定信号によって予め調節された圧送量に調節されたポンプ２は、液圧式の戻し信号によって圧送量減少のために過制御されることができる。所定の圧送量に予め調節されたポンプ２から供給される圧送体積流は、これにより、消費機Ｖの圧送流需要に関連して弱められ、減じられることができる。そしてこれによって、消費機Ｖの需要を上回っていてかつポンプ２によって圧送される過剰体積流を減じること及び制限することができる。
【００４６】
図２には、本発明による駆動システム１の別の実施形態が示されている。この場合同じ部材は同一符号で示されている。
【００４７】
図２の駆動システム１では、図１の駆動システム１に加えて、戻し信号管路３２に圧力制限装置５０が配設されており、この圧力制限装置５０を用いて、戻し信号管路３２において導かれる液圧式の戻し信号の高さが制限可能、及び場合によっては調節可能である。圧力制限装置５０は圧力制限弁として形成されていて、戻し信号管路３２から分岐して容器５に通じる分岐管路５１に配置されている。
【００４８】
さらに図２では、図１の駆動システム１に加えて、戻し信号管路３２は堰き止めノズル６０を介して容器５に放圧可能である。例えば絞りである堰き止めノズル６０は、戻し信号管路３２から容器５に通じる分岐管路６１に配置されている。堰き止めノズル６０を用いて、戻し信号管路３２から容器に流出する体積流によって、生ぜしめられる液圧式の戻し信号の圧力勾配に影響を与えることができる。
【００４９】
圧力制限装置５０と堰き止めノズル６０とによって、本発明による圧送量制御装置を、種々様々な調節圧レベルを備えた圧送量調節装置１０の種々様々な制御形態及び種々様々な調節圧弁２０において、フレキシブルにかつ簡単に組み込むことができる。戻し信号管路３２における液圧式の戻し信号の圧力高さ及び調節圧管路１６における調節圧の圧力高さは、この場合最大ポンプ圧に到るまで可能である。
【００５０】
さらに図２では、図１の駆動システム１に加えて、ポンプ２の圧送量を減少させる液圧式の戻し信号のための遮断装置７０が設けられている。
【００５１】
遮断装置７０は図示の実施形態では、戻し信号管路３２に配置された遮断弁７１によって形成されており、この遮断弁７１は接続位置７１ａを有しており、この接続位置７１ａにおいて戻し信号管路３２は開放されている。遮断弁７１はさらに、戻し信号管路３２が遮断される遮断位置７１ｂを有している。遮断位置７１ｂにおいて液圧式の戻し信号による調節圧弁２０の負荷を解消するため、ひいてはばね装置４２によってパイロット制御弁４０を第１の制御位置４０ａに押圧して、液圧式の戻し信号によって生ぜしめられる、ポンプ２の戻し旋回を中止するために、遮断弁７１は、容器５に通じる放圧管路７２に接続されており、そしてこの遮断位置７１ｂにおいて、パイロット制御弁４０に通じる、戻し信号管路３２の分岐部は、放圧管路７２と接続されていて、これにより容器５へと放圧されている。遮断位置７１ｂにおいてはさらに、循環圧力補償器３１からの、戻し信号管路３２の分岐部は遮断されている。接続位置７１ａでは放圧管路７２は遮断されている。
【００５２】
遮断弁７１は図示の実施形態では切換え弁として形成されている。遮断弁７１は操作装置７５を用いて、接続位置７１ａと遮断位置７１ｂとの間において操作可能である。図示の実施形態において遮断弁７１は電気式に操作可能であり、この場合操作装置７５としては切換え磁石が設けられている。
【００５３】
遮断弁７１を用いて、特定の運転状態において、遮断位置７１ｂへの操作によって、ひいては、ポンプ２の圧送量減少を生ぜしめる液圧式の戻し信号の中断によって、駆動システム１の改善された動力学的性能を得ることができる。遮断弁７１が遮断位置７１ｂを占めている場合にポンプ２の圧送量の減少を阻止することによって、特定の消費機運動時に、駆動システム１の著しく改善された動力学的性能を得ることができる。このような消費機運動は、例えば消費機Ｖの迅速かつ複数回の速度変化であり、このような速度変化によって消費機Ｖにおける振動の発生が望まれている。掘削機として形成された作業機械が本発明による駆動システムを備えている場合、このような振動が掘削ショベルを制御する消費機Ｖにおいて望まれていることがあり、この振動によって掘削ショベルを調整して空にすることができる。
【００５４】
図２では駆動システム１は圧力制限装置５０と堰き止めノズル６０と遮断装置７０とを備えている。圧力制限装置５０はこの場合図２に示されているように、遮断装置７０の下流側に、ひいては遮断装置７０とパイロット制御弁４０との間に配置されている。択一的に圧力制限装置５０を遮断装置７０の下流側に、ひいては遮断装置７０と循環圧力補償器３１との間に配置することも可能である。
【００５５】
本発明による駆動システム１では同様に、圧力制限装置５０と堰き止めノズル６０と遮断装置７０とを互いに無関係に独立して配置することも可能である。例えば駆動システム１が単に圧力制限装置５０と堰き止めノズル６０とを備えていて、遮断装置７０を備えていないような構成も可能である。同様にまた駆動システム１が単に遮断装置７０だけを備えていて、圧力制限装置５０と堰き止めノズル６０とを備えていないような構成も可能である。
【００５６】
本発明は一連の利点を有している。
【００５７】
液圧式の戻し信号によって制御されるパイロット制御弁４０による調節圧弁２０のパイロット制御と、これによって得られる過制御の可能性によって、通常の構成を有する調節圧弁２０を、設定信号と液圧式の戻し信号とによって制御される本発明によるポンプ２において使用することができ、その結果本発明によるポンプ２、すなわち設定信号によって所定の圧送量、有利には最大圧送量に、体積流制限の意味で、予め調節されていて、循環圧力補償器３１において生ぜしめられる液圧式の戻し旋回信号に関連して圧送量減少の方向に負荷されている本発明によるポンプ２を、調節圧弁２０によって操作される圧送体積調節装置１０を備えた汎用のポンプ２から派生させることができる。パイロット制御弁４０によってポンプ２において、設定信号によって設定された体積流制限値の過制御の可能性が得られ、この過制御の可能性は、設定信号によって設定された体積流調節とは無関係である。可動の作業機械において本発明による駆動システムを使用すると、ポンプ２を簡単に車両制御との関連において体積流調整に加えることができる。
【００５８】
圧力制限装置５０、堰き止めノズル６０及び／又は遮断装置７０並びに、設定信号を適合させるための調節可能な設定弁２８との関連において、駆動システム１の簡単な適合可能性及び駆動システム１の僅かなエネルギ消費に関する利点が生ぜしめられる。
【符号の説明】
【００５９】
１  駆動システム、  ２  ポンプ、  ３  駆動機械、  ４  管路、  ５  容器、  ６  圧送管路、  ７  制御弁、  ７ａ，７ｂ  制御位置、  ７ｃ，７ｄ  制御ライン、  ８ａ，８ｂ  圧力媒体管路、  ９  容器管路、  １０  圧送体積調節装置、  １１  調節ピストン装置、  １２  調節シリンダ、  １３  調節ピストン、  １４，１５  調節圧力室、  １６  調節圧管路、  １７  制御圧源、  １８  選択弁装置、  ２０  調節圧弁、  ２０ａ  第１の制御位置、  ２０ｂ  第２の制御位置、  ２０ｃ  遮断位置、  ２１  放圧管路、  ２２  ばね装置、  ２３  制御面、  ２５  パイロット制御管路、  ２６  連結装置、  ２７  信号管路、  ２８  設定弁、  ２９  比例磁石、  ３０  分岐管路、  ３１  循環圧力補償器、  ３１ａ  遮断位置、  ３１ｂ  戻し信号発生位置、  ３２  戻し信号管路、  ３３  ばね装置、  ３４  負荷圧伝達管路、  ３５  制御管路、  ４０  パイロット制御弁、  ４０ａ  第１の制御位置、  ４０ｂ  第２の制御位置、  ４１  放圧管路、  ４２  ばね装置、  ５０  圧力制限装置、  ５１  分岐管路、  ６０  堰き止めノズル、  ６１  分岐管路、  ７０  遮断装置、  ７１  遮断弁、  ７１ａ  接続位置、  ７１ｂ  遮断位置、  ７２  放圧管路、  ７５  操作装置、  Ｓ  圧送体積調節部材、  Ｖ  消費機
【図１】
0006025432.tif 000002
【図２】
0006025432.tif 000003