HYDRAULIC INSTALLATION

Abstract: 1. Hydraulic installation with a steering circuit (L) and at least one operating circuit (A) and with at least two pumps supplying these circuits, to each of which pumps a pressure balance (21 and 27, respectively) is assigned, of which the pressure balance (27) is assigned to the operating circuit (A) is in the delivery line (28) of the pump (11) supplying this operating circuit, there leading from this pressure balance a line connection (34) to the steering circuit (L), in which connection a non-return valve (37), opening from the operating circuit towards the steering circuit, is arranged, and both pressure balances being impinged on the one hand by the delivery pressure of the pump (10) assigned to the steering circuit, on the other hand being loaded by the control pressure prevailing at the valve (14) assigned to the steering circuit and also, from this side in each case, by a control spring (22, 39), of which the control spring (22) of the pressure balance (21) assigned to the steering circuit has a higher biasing force than the other control spring (39), characterized in that the pressure balance (21) assigned to the steering circuit (L) is connected in parallel to the delivery line (13) of this pump (10) and in that in this delivery line (13) there is arranged a non-return valve (36), which opens in the direction of the steering valve (14) and lies on the one hand between the connection point (19) of a branch line from the delivery line (13) of the first pump to the pressure balance (21) and on the other hand in front of the junction of the line connection (34) from this delivery line to the delivery line of the second pump (11).

Description: Hydraulikanlage Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einer Hydraulikanlage nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei derartigen bekannten Anlagen besteht die Möglichkeit, dass jede der beiden Pumpen auch Druckmittel in den anderen Kreis einspeisen kann, wodurch eine der Pumpen kleiner ausgebildet werden kann. Solche Anlagen arbeiten jedoch noch nicht optimal bezüglich des Energieaufwands, so dass sie nicht immer sehr wirtschaftlich betrieben werden können. Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemässe Hydraulikanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass sie besonders energiesparend betrieben werden kann und im übrigen in ihrem Einsatz auch sehr anpazsungs- fähig ist. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Massnahmen sind Weiterbildungen und der im Hauptanspruch angegebenen Merkmale möglich. Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Figuren 1 bis 5 zeigen Hydraulikanlagen jeveils in schematischer Darstellung. Beschreibung der Erfindungsbeispiele In Figur 1 sind mit 50, 11 zwei hydrostatische Pumpen bezeichnet, die Druckmittel aus einem Behälter 12 ansaugen. Die Pumpe 10 verdrängt das angesaugte Druckmittel in eine Förderleitung 13, die zu einem Lenkventil 14 eines Lenkzylinders 15 führt. Von dem Lenkventil führen zwei Leitungen T6, 17 zu den beiden Druckräumen des Lenkzy liüders. Vom Lenkventil führt ausserdem eine Leitung 18 zurück zu Beh lter. Ferner geht vom Lenkventil 14 eine Steuerleitutg 20 aus, die an die eine Stirnseite einer Druckseage 21 führt, von dieser Seite her wirkt auch eine Regelfeder 22 auf die Druckwaage ein. Von der Förderleitung 13 zweigt eine Leitung 23 ab, die an die Längsseite der Druckwaage führt. Von der entgegengesetzten Seite geht eine Leitung 24 aus, die in die Leitung 18 mündet. Von der Leitung 23 zweigt in einem Zweipunkt 19 eine Steuerleitung 25 ab, die einerseits zur entgegengesetzten Stirnseite der Druckwaage 21 führt, andererseits zur einen Stirnseite einer Druckwaage 27. Die Druckwaage 21 weist eine Sperrstellung I und eine Durchflussstellung II mit fliessendem Übergang auf. Die Pumpe 11 verdrängt das von ihr geförderte Druckmittel in eine Förderleitung 28, die über die Druckwaage 27 zu einem Ventilblock 29 führt. Dieser besteht beispielsveise aus drei werschiedenen Steuerventilen 30, 31, 32 wobei an jedes von diesen ein Verbraucher angeschlossen ist. Vom Steuerblock führt eine Rücklaufleitung 33 zum Behälter. Die Pumpe 1 samt Druckwaage 27 und Steuerblock 29 bilden einen Arbeitskreis A, während die Pumpe J0 mit dem Lenkventil 14 und dem Lenkzylinder J5 einen Lenk kreistibilden. Von der Förderleitung 13 zweigt eine Leitung 34 ab, die an die Längsseite der Druckwaage 27 führt. Diese vermag ebenfalls zwei Schalt stellungen I und II mit fliessendem Übergang einzunehmen. In der Leitung 34 ist ein Rückschlagventil 37 angeordnet, das sich in Richtung von der Druckwaage 27 zur Förderleitung 13 hin zu öffnen vermag. In der Förderleitung 13 ist ebenfalls ein Rückschlagventil 36 angeordnet, das sich in Richtung von der Pumpe 10 zum Lenkventil 14 hin zu öffnen vermag. Das Rückschlagventil 36 liegt zwischen der Anschlussstelle der Leitung 23 zur Leitung 13 und der Anschlussstelle der Leitung 34 in die Leitung 13. Von der Steuerleitung 20 führt eine Steuerleitung 38 zu der der Mündungsstelle der Leitung 25 entgegengesetzten Stirnseite der Druckwaage 27. Von dieser Seite wirkt auch eine Regelfeder 39 auf die Druckwaage ein. Das Lenkventil 14 wird von einem Lenkrad 40 betätigt. Die Pumpe 10 ist so ausgelegt, dass der maximal erforderliche Lenkvolumenstrom erst bei hohen Antriebsdrehzahlen erreicht wird. Die Druckwaage 21 ruft im Regelzustand einen Druckabfall (Durchflusswiderstand) von t Pl, die Druckwaage 27 einen Druckabfall tk P2 hervor. Es gilt: A P1 t als tLP2. Das Lenkventil 14 ist in sogenannter Load-Sensing-Technik ausgeführt, d. h. der sich am Lenkventil einstellende Verbraucherdruck des Lenkzylinders wird in die Steuerleitung 20 übertragen. Der Behälter 12 und die verschiedenen Ansaugleitungen sind so ausgelegt, dass der Arbeitskrels den Behälter nicht leersaugen kann. Es ergeben sich folgende vier Betriebszustände: 1. Der erforderlichen Lenkvolumenstrom ist gleich Jull. Der von der Pumpe 10 erzeugte Druck wirkt über die Leitungen 23 und 25 auf die Druckwaage 2l, die nun entgegen der Kraft der Regelfeder 22 in Schaltstellung II verstellt wird. Damit fliesst das gesamte, von der Pumpe 10 geförderte Druckmittel über die Leitung 24 und die Leitung 18 zum Behälter. Die Druckwaage 27 wird, da # P1 > # P2 ist, entgegen der Kraft der Regelfeder 39 in Schaltstellung I gebracht, so dass die Pumpe 11 ihr Druckmittel zum Ventilblock 29 för- dert. Lenk- und Arbeitshydraulikkreis sind getrennt. 2. Der erforderliche Lenkvolunenstrom ist grösser als Null und kleiner als der Volumenstrom der Pumpe 10. Bun fliesst ein Teil des von der Pumpe 10 geförderten Vo lumenstrons zum Lenkventil 74. Da sich in der Steuer leitung 20 ein Druck aufbaut, wird nun die Druckwaage 21 von der Schaltstellung II etwas in Richtung Schalt stellung T verstellt, so dass nun auch noch ein von der Pumpe 10 geförderter Reststrom zum Behälter fliesst. Zwischen den Druckabgriffspunkt 19 an der Mündungs stelle der Leitungen 25 und 23 und dem Lenkventil fällt ein Druck in der Höhe von ss P1 ab. Da - wie bereits oben festgestellt -# P1 grösser ist als # P2, be findet sich die Druckwaage 27 nach wie vor in Schalt stellung 1, so dass der von der Pumpe 11 geförderte Volumenstrom zum Ventilblock 29 fliesst. Lenk- und Arb,eitshydraulik sind nach wie vor getrennt. 3. Der erforderliche Lenkvolumenstrom ist gleich dem von der Pumpe 10 geförderte Volumenstrom. Der Druck abfall am Lenkventil 114 ist nun geringer geworden als a Pl, aber grösser als i P2. Dadurch wird die Druckwaage 21 durch die Regelfeder 22 in Sperrstellung I gebracht. Der von der Pumpe 10 geförderte Volumen strom fliesst vollständig zum Lenkventil 14 bzw. zum Arbeitszylinder 15. Die Druckwaage 27 des Arbeits kreises A befindet sich nach wie vor in Stellung I, so dass wiederum der ganze von der Pumpe 11 geförderte Volumenstrom zum Ventilblock 29 fliesst. 4. Der erforderliche Lenkvolumenstrom ist grösser als der von der Pumpe 10 geförderte Volumenstrom. Nun ist der Ventilquerschnitt am Lenkventil 114 so weit geöffnet, dass sich nur noch ein geringer Druckabfall ergibt, der gleich oder kleiner 9 P2 ist, d. h. ein Druck abfall, der die Druckwaage 27 betätigt, Die Druck waage 21 ist durch die Regelfeder völlig geschlossen, so dass der gesamte Volumenstrom der Pumpe 10 zum Lenkventil 114 fliesst. Der Druck in der Steuerleitung 38 genügt im Zusammenwirken mit der Regelfeder 39, die Druckwaage 27 in Regelstellung (Schaltungstellung zwischen I und II) zu bringen, so dass ein Teil des von der Pumpe 11 geförderten Druckmittels über die Lei tung 34 und über das Rückschlagventil 37 ebenfalls zum Lenkventil 114 fliesst. Der Reststrom gelangt zum Ventilblock 29. Das Rückschlagventil 36 sorgt dafür, dass bei Ausfall der Pumpe 10 und/oder der Druck waage 21 die Lenkfähigkeit voll erhalten bleiben, da das Rückschlagventil 36 dann geschlossen ist. Nun übernimmt die Pumpe 11 die Versorgung der Lenkung. Das Ausführungsbeispiel nach Figur 2 unterscheidet sich von desJenigen nach Figur 1 dadurch, dass hier noch eine dritte Pumpe 142 vorgesehen ist, die ebenfalls Druckmittel aus dem Behälter 2 ansaugt und in eine Förderleitung 43 verdrängt. Diese führt zu einem zweiten Ventilblock 44 mit den Schaltventilen 45, 46, 47 eines Arbeitskreises B. Von der Förderleitung 43 zweigt eine Leitung 48 ab, welche in die vom Ventilblock 29 kommenden Leitung 33 mündet. In die Leitung 33 ist ein Abschaltventil 49 eingeschaltet, das über eine vom Ventilblock 44 kommende Steuerleitung 50 entgegen der Kraft einer Feder 57 durch Druckmitteldruck verstellbar ist. In der Leitung 48 ist ein sich von der Leitung 33 zur Leitung 43 öffnendes Rückschlagventil 51 angeordnet. Im übrigen gilt für dieses Ausführungsbeispiel ebenfalls wieder das oben Gesagte, insbesondere was die Einstellung der Druckwaagen 21 und 27 betrifft, Der Volumenstrom der Pumpe 11 kann nach Bedarf den Volumenströmen der Pumpen 10 und 42 zugeführt werden. Die Druckwaage 27 im ersten Arbeitskreis A ist das erste, den Volumenstrom verzweigende Element stromabwärts der Pumpe 11. Der Volumenstrom zum Lenkventil 114 hat damit immer Prio rität. Der hinter dem ersten Arbeitskreis A anfallende Volumenstros Q kann bedarfsmässig dem Arbeitskreis B zugeführt oder auf neutralen Umlauf geschaltet werden. Letzteres geschieht mit Hilfe des Abschaltventil 49, das durch den in der Leitung 50 herrschenden Druck aus der Sperrstellung II in die Durchflussstellung I geschaltet wird, in der der Volumenstrom Q zum Behälter fliesst. Eine Abwandlung der beiden zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigt das Ausführungsbeispiel nach Figur 3. Hier sind wiederum die im Ausführungsbeispiel nach Figur 2 dargestellten drei Pumpen 10, 11, 42 vorhanden, jedoch fehlt der an die Förderleitung 28 angeschlossene Arbeitskreis A. Dafür führt von der Förderleitung 28 die Leitung 48 weiter zur Förderleitung 43 der Pumpe 42. Bei dieser Variante wird der Volumenstrom der Pumpe 11 nach Bedarf dem Lenkventil 14 und/oder dem Arbeitskreis B zugeführt. Das Ausführungsbeispiel nach Figur 4 unterscheidet sich von demjenigen nach Figur 3 dadurch, dass an den Ventilblock 44 eine Steuerleitung 53 angeschlossen ist, die zu einem Abschaltventil 54 führt. In der Steuerleitung 53 herrscht der Druck der an die Ventile 45 bis 47 angeschlossenen Verbraucher. Damit handelt es sich also um sogenannte load-sensitive Wegeventile. Von der Leitung 53 zweigt eine Leitung 55 ab, welches ebenfalls zur einen Seite des Abschaltventils 49 führt. Auf die eine Stirnseiten der Abschaltventile 49, 54 wirkt je eine Feder 56, 57 ein. An die Förderleitung 43 der Pumpe 42 ist eine Steuerleitung 58 angeschlossen, die zu den anderen Stirnseiten der Abschaltventile 49, 54 Verbindung hat. Der von der Pumpe 1 geförderte Volumenstrom kann wiederum wie im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 - dem Lenkungskreis L bzw, dem Arbeitskreis B zugeführt werden. Insofern ändert sich hierdurch nichts. Über die Förderleitung 28 und die Leitung 48 kann nach Bedarf wieder der Arbeitskreis B mit dem Restvolumenstrom Q versorgt werden bzw. es kann abhängig vom benötigten Volumenstrom im Arbeitskreis B der Volumenstrom Q über das Abschaltventil 49 zum Behälter abgeführt werden. Das Abschaltventil 54 dient zum Entlasten der Pumpe 42. Ist deren Volumenstrom nicht erforderlich, so wird er über das Abschaltventil 54 direkt zum Behälter abgeführt. Das Ausführungsbeispiel nach Figur 5 stellt eine Kombination desjenigen nach Figur 2 und Figur 4 dar, Auf eine detallierte Beschreibung ist deshalb verzichtet, da die Funktionsweise sich von selbst ergibt. Die Vorteile der oben beschriebenen Anlagen ergeben sich hauptsächlich dadurch, dass die Pumpe 10 für den Lenkkreis kleingehalten werden kann. Eine bedarfsabhängige Zusatzversorgung mit Priorität ist aus einem Pumpenkreis 11 einer Arbeitshydraulik möglich. Die Verlustleistung im Lenkungskreis ist gering, da die installierte Pumpenlei stung gering ist. Bei mittleren bis hohen Antriebsdrehzahlen reicht der Förderstrom der Pumpe 10 für alle Lenkbewegungen gus. Der Lenkkreis kann weder druckseitig noch behälterseitig Druckmittel in den Arbeitskreis verlieren, Die Verfügbarkeit des von der Pumpe (11) geförderten Vo lumenstroms ist sehr hoch. Je nach Volumenstrombeaarf der Verbraucher sind möglich, ein Beutralumlauf, ein geregelter Volumenstroia zur Lenkung, ein Volumenstrom zum Arbeitskreis ein geregelter Volumenstrom zur Lenkung und ein Reststrom zum Arbeitskreis.

Claims: Ansprüche 1. Hydraulikanlage mit einem Lenkkreis (L) und wenigstens einem Arbeitskreis (A) und mit wenigstens zwei diese Kreise versorgenden Pumpen, dadurch gekennzeichnet, dass der dem Lenkkreis (L) zugeordneten Pumpe (10) eine Druckwaage (21) parallel geschaltet ist und dass sich in der Förderleitung (28) der dem Arbeitskreis (A) zugeordneten Pumpe (11) ebenfalls eine Druckwaage (27) befindet, über die eine Leitungsverbindung (34) zum Lenkkreis führt, in der ein sich vom Arbeitskreis zum Lenkkreis öffnendes Rückschlagventil (37) angeordnet ist, dass beide Druckwaagen einerseits vom Förderdruck der dem Lenkkreis zugeordneten Pumpe (10) beaufschlagt sind, andererseits vom an dem dem Lenkkreis zugeordneten Lenkventil (14) herrschenden Steuerdruck und von dieser Seite her jeweils auch durch eine Regelfeder (22, 39) belastet sind, und dass die Regelfeder (22) der dem Lenkkreis zugeordneten Druckwaage (21) eine höhere Vorspannkraft aufweist als die andere Regelfeder (39). 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Förderleitung (13) der dem Lenkkreis zugeordneten Pumpe (10) sich ein in Richtung zum Lenkventil (ih) öffnendes Rückschlagventil (36) angeordnet ist, das zwischen der Anschlussstelle einer Zweigleitung (33) von der Förderleitung (j3) der ersten Pumpe zur Druckwaage (19) liegt und der Mündungsstelle der Leitungsverbindung (34) von dieser Förderleitung zur Förderleitung der zweiten Pumpe. 3. Anlage nach Anspruch j undloder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dieser eine dritte Pumpe (42) zum Versorgen eines zweiten Arbeitskreises (B) angeordnet ist und dass vom Ausgang des ersten Arbeitskreises (A) eine Leitung (48) zur Förderleitung (43) der dritten Pumpe (42) führt, die ein Rückschlagventil (51) aufnimmt, das sich in Richtung vom ersten Arbeitskreis zum zweiten Arbeitskreis zu öffnen vermag. (Figur 2). 4. Anlage nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Arbeitskreis parallel an die zweite Pumpe (11) über eine ein Rückschlagventil (51) enthaltende Leitung (48) angeschlossen ist und dass eine dritte Pumpe 4422 vorgesehen ist, die unmittelbar diesen Arbeitskreis versorgt (Figur 3). 5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass den Arbeitskreisen Abschaltventile (49, 54) zugeordnet sind, die durch Druckmittel beaufschlag- und steuerbar sind, und dass deren Steuerung über Steuerleitung (53, 55) erfolgt, die an load-sensitive Wegeventile der Arbeitskreise angeschlossen sind. 6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die den Arbeitskreisen A und B zugeordneten Wegeventile open center-Ventile sind.

Inventors: KLOTZBUCHER, WOLFGANG, DIPL.-ING., WALTER, HEINZ, ING. GRAD., Klotzbücher, Wolfgang, Dipl.-Ing.
Applicants: ROBERT BOSCH GMBH
Application year: 1985
Main classification: B62D5
IPC codes: B62D5