DE19957027B4

DE19957027B4 - Hydrostatisches Antriebssystem

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Publication number: DE19957027B4
Application number: DE1999157027
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. Bischof (Fh); Gustav Dipl.-Ing. Kleineisel (FH); Henning Dipl.-Ing. Lobb-Rabe
Original assignee: Linde Material Handling GmbH
Current assignee: Linde Hydraulics GmbH and Co KG
Priority date: 1999-11-26
Filing date: 1999-11-26
Publication date: 2009-11-26
Anticipated expiration: 2019-11-27
Also published as: DE19957027A1

Abstract

Hydrostatisches Antriebssystem mit einer von einem Antriebsmotor, insbesondere einem als Dieselmotor ausgebildeten Verbrennungsmotor, angetriebenen Pumpe, insbesondere einer bedarfsstromgeregelten Pumpe, einem an die Pumpe angeschlossenen hydraulischen Verbrauchern, der bevorzugt mit Druckmittel versorgbar ist, und zumindest einem weiteren an die Pumpe angeschlossenen Verbraucher, wobei zur Steuerung jedes Verbrauchers eine Meßblende vorgesehen ist und bei gleichzeitiger Ansteuerung des bevorzugten Verbraucher und des weiteren Verbrauchers die Öffnung der Meßblende des weiteren Verbrauchers in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebsmotors reduzierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßblenden (14, 15; 16) mittels eines hydraulischen Steuerdrucks ansteuerbar sind und der die Meßblende (14; 16) des weiteren Verbrauchers (8; 10) steuernde Steuerdruck in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebsmotors (1) reduzierbar ist, wobei zur Steuerung der Meßblenden (15, 14; 16) jeweils ein mit einer Steuerdruckversorgungszweigleitung (37, 35; 36) in Verbindung stehender Steuerdruckgeber (29, 26; 32) vorgesehen ist und die Höhe des in der Steuerdruckversorgungszweigleitung (35; 36), die an...

Description

Die Erfindung betrifft ein hydrostatisches Antriebssystem mit einer von einem Antriebsmotor, insbesondere einem als Dieselmotor ausgebildeten Verbrennungsmotor, angetriebenen Pumpe, insbesondere einer bedarfsstromgeregelten Pumpe, einem an die Pumpe angeschlossenen hydraulischen Verbrauchern, der bevorzugt mit Druckmittel versorgbar ist, und zumindest einem weiteren an die Pumpe angeschlossenen Verbraucher, wobei zur Steuerung jedes Verbrauchers eine Meßblende vorgesehen ist und bei gleichzeitiger Ansteuerung des bevorzugten Verbrauchers und des weiteren Verbrauchers die Öffnung der Meßblende des weiteren Verbrauchers in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebsmotors reduzierbar ist.
Derartige hydrostatische Antriebssysteme mit einer bedarfsstromgeregelten Pumpe und mehreren hydraulischen Verbrauchern, wobei ein Verbraucher bevorzugt und mindestens ein weiterer Verbraucher nachrangig mit Druckmittel versorgbar ist, werden in Arbeitsmaschinen, beispielsweise Baggern, eingesetzt. Der bevorzugte Verbraucher wird hierbei vorrangig mit Druckmittel versorgt, wodurch der bevorzugte Verbraucher mit der an der Meßblende eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit betrieben wird. Das hydrostatische Antriebssystem weist somit eine Volumenstromprioritätsfunktion für den bevorzugten Verbraucher auf.
Zur Erzielung der Volumenstromprioritätsfunktion für einen bevorzugten Verbraucher sind bei bekannten Antriebssystemen zusätzlich zu der den bevorzugten Verbraucher steuernden Meßblende Sonderventile, beispielsweise ein Prioritätsventil, vorgesehen. Derartige hydrostatische Antriebssysteme, bei denen zur bevorzugten Versorgung eines Verbrauchers ein Prioritätsventil vorgesehen ist, sind aus der DE-OS 30 02 173 und der DE 197 03 997 A1 bekannt. Die für die Volumenstromprioritätsfunktion des bevorzugten Verbrauchers erforderlichen Sonderventile werden lediglich in geringen Stückzahlen hergestellt und verursachen hohe Herstellkosten, wodurch ein derartiges Antriebssystem einen hohen Herstellaufwand aufweist.
Aus der DE 35 46 336 C2 ist ein hydrostatisches Antriebssystem bekannt, das zur Steuerung der Verbraucher elektrisch betätigte Steuerventile aufweist. Die Sollwerte der Durchflussmengen der Verbraucher werden anhand der elektrischen Stellsignale der Steuerventile erfasst und in einem elektrischen Steuergerät mit einem Grenzwert für die maximale Pumpenfördermenge verglichen. Um eine Unterversorgung der Verbraucher zu vermeiden, werden in einem Betriebszustand, in dem von den Verbrauchern ein die maximale Fördermenge der Pumpe übersteigender Förderstrom angefordert wird, die elektrischen Stellsignale der Steuerventile verhältnisgleich reduziert, so dass der Hub aller angesteuerten Steuerventile verhältnisgleich reduziert wird. Mit einer derartigen Reduzierung der Stellsignale der Steuerventile kann ebenfalls bei elektrisch betätigten Steuerventilen eine Prioritätsschaltung für bestimmte Verbraucher erzielt werden.
Aus der DE 34 22 164 C2 ist ein hydrostatisches Antriebssystem mit einer vorrangig versorgten Lenkung und einem nachrangig versorgten Verbraucher gezeigt, der mittels eines hydraulisch angesteuerten Steuerventils betätigbar ist. Sofern der vorrangig versorgten Lenkung ein zu geringer Förderstrom zuströmt, wird über ein Proportionalventil, das die Druckversorgung von Steuerdruckgebern des Steuerventils des nachrangig versorgten Verbrauchers steuert und das von dem Förderdruck einer die Verbraucher versorgenden Pumpe und einem die Unterversorgung der Lenkung ermittelten Drucksignalleitung gesteuert ist, die Steuerdruckversorgungsleitung der Steuerdruckgeber zu einem Behälter entlastet, so dass das Steuerventil des nachrangig versorgten Verbrauchers in Richtung einer Neutralstellung beaufschlagt wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydrostatisches Antriebssystem der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, das mit geringem Bauaufwand eine Volumenstromprioritätsfunktion für den bevorzugten Verbraucher ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Meßblenden mittels eines hydraulischen Steuerdrucks ansteuerbar sind und der die Meßblende des weiteren Verbrauchers steuernde Steuerdruck in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebsmotors reduzierbar ist, wobei zur Steuerung der Meßblenden jeweils ein mit einer Steuerdruckversorgungszweigleitung in Verbindung stehender Steuerdruckgeber angeschlossen ist, anstehenden Steuerdrucks in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebsmotors reduzierbar ist, wobei in einer Steuerdruckversorgungsleitung, an die die Steuerdruckversorgungszweigleitungen angeschlossen sind, ein einstellbares Druckventil, insbesondere ein einstellbares Druckminderventil, angeordnet ist und die Steuerdruckversorgungszweigleitung des die Meßblende des weiteren Verbrauchers steuernden Steuerdruckgebers stromab des Druckventils und die Steuerdruckversorgungszweigleitung des die Meßblende des bevorzugten Verbrauchers steuernden Steuerdruckgebers stromauf des Druckventils mit der Steuerdruckversorgungsleitung in Verbindung steht.
Eine Volumenstromprioritätsfunktion für den bevorzugten Verbraucher wird somit dadurch erzielt werden, daß die Öffnungen der die weiteren Verbraucher, die keine Volumenstrompriorität aufweisen und somit nachrangig mit Druckmittel beaufschlagbar sind, steuernden Meßblenden in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebsmotors verringerbar sind. Erfindungsgemäß kann durch eine Reduzierung des Steuerdrucks der Steuerdruckversorgung der die Meßblenden der weiteren Verbraucher steuernden Steuerdruckgeber mit geringem Aufwand, insbesondere bei mehreren weiteren Verbrauchern, in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebsmotors eine Verringerung der Öffnungen der Meßblenden der weiteren Verbraucher erzielt werden, wobei mit einem einstellbaren Druckventil in einer Steuerdruckversorgungsleitung auf einfache Weise die Höhe des in der Steuerdruckversorgungsleitung anstehenden Steuerdrucks verringert werden kann und durch den Anschluß der Steuerdruckgeber der weiteren Verbraucher stromab und des Steuerdruckgebers des bevorzugten Verbrauchers stromauf des Druckventils bei einer Verringerung der Höhe des Steuerdrucks in der Steuerdruckversorgungsleitung durch eine Änderung der Einstellung des Druckventils lediglich der die Meßblenden der weiteren Verbraucher steuernde, an den entsprechenden Steuerdruckgebern erzeugte Steuerdruck verringert wird. Durch die Verringerung der Öffnungen der Meßblenden der weiteren Verbraucher wird beispielsweise in einem Betriebszustand, in dem vom Antriebsmotor durch die angesteuerten Verbrauchern mehr Leistung angefordert wird als der Antriebsmotor abgeben kann, eine Verringerung der von den weiteren Verbrauchern angeforderten Druckmittelmenge erzielt, wodurch die weiteren Verbraucher mit einer reduzierten Bewegungsgeschwindigkeit betrieben werden und der Antriebsmotor entlastet wird. Der einen Pumpenregler der Pumpe beaufschlagende höchste Lastdruck und die Öffnung der den bevorzugten Verbraucher steuernde Meßblende wird hierbei nicht verringert, wodurch der bevorzugte Verbraucher mit einer gleichbleibenden Bewegungsgeschwindigkeit betrieben wird. Hierdurch kann mit üblichen Meßblenden und somit üblichen Steuerventilen ohne Verwendung von Sonderventilen eine Volumenstromprioritätsfunktion für einen bevorzugten Verbraucher erzielt werden. Hierdurch kann ein bevorzugter Verbraucher, der im Mitteldruckbereich und somit bei geringen bis mittleren Drücken betreibbar ist, beispielsweise ein Verbraucher zum Antrieb einer Ramme oder einer Fräse eines Baggers, auf einfache Weise mit konstanter Bewegungsgeschwindigkeit betrieben werden.
Das Druckventil kann auf einfache Weise im Einstelldruck verändert und somit eine Reduzierung der Steuerdruckversorgung für die weiteren Verbraucher erzielt werden, wenn das Druckventil elektrisch einstellbar ist.
Bei gleichzeitiger Ansteuerung des bevorzugten Verbrauchers und des weiteren Verbrauchers kann auf einfache Weise eine Grenzlastregelung des Antriebsmotors erzielt und somit eine Überlastung des Antriebsmotors vermieden werden, wenn bei gleichzeitiger Ansteuerung des bevorzugten Verbrauchers und des weiteren Verbrauchers und einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors die Öffnung der Meßblende des weiteren Verbrauchers, insbesondere der die Meßblende des weiteren Verbrauchers steuernde Steuerdruck, in Abhängigkeit von der Drehzahldrückung des Antriebsmotors reduzierbar ist. Durch eine Verringerung der Höhe des in der Steuerdruckversorgungsleitung anstehenden Steuerdrucks, der am Steuerdruckgeber des weiteren Verbrauchers ansteht, kann bei hydraulisch angesteuerten Meßblenden auf einfache Weise bei gleichzeitiger Ansteuerung des bevorzugten Verbrauchers und des weiteren Verbrauchers und einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors eine Verringerung der Öffnung der den weiteren Verbraucher steuernden Meßblende und somit eine Verringerung des an dem weiteren Verbraucher angeforderten Druckmittelstroms erzielt werden, wodurch der Antriebsmotor entlastet wird. Durch die Verminderung der Öffnungen der Meßblenden der weiteren Verbraucher werden die weiteren Verbraucher mit einer verringerten Bewegungsgeschwindigkeit betrieben. Der Steuerdruck des die Meßblende des bevorzugten Verbrauchers steuernden Steuerdruckgebers bleibt hierbei unverändert, wodurch die dem bevorzugten Verbraucher zuströmende Druckmittelmenge konstant gehalten wird und somit der bevorzugte Verbraucher mit konstanter Bewegungsgeschwindigkeit betrieben wird.
Bei der Verringerung der Bewegungsgeschwindigkeit des weiteren Verbrauchers bei einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors kann es erforderlich sein, daß der weitere Verbraucher, beispielsweise ein im Zugbetrieb arbeitender Hydraulikzylinder, mit einer Mindestgeschwindigkeit betreibbar ist. Dadurch wird während einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors ein sicherer Betrieb des Antriebssystems ermöglicht.
Eine Mindestbewegungsgeschwindigkeit des weiteren Verbrauchers kann bei hydraulisch angesteuerten Meßblenden auf einfache Weise eingehalten werden, wenn die Reduzierung des Steuerdrucks des den weiteren Verbraucher steuernden Steuerdrucks lediglich bis zu einem unteren Grenzwert erfolgt. Durch eine Begrenzung der Steuerdruckreduzierung des weiteren Verbrauchers, beispielsweise durch eine Begrenzung der Höhe des in der Steuerdruckversorgungszweigleitung des Steuerdruckgebers, der die Meßblende des weiteren Verbrauchers steuert, anstehenden Steuerdrucks auf einen unteren Grenzwert, kann auf einfache Weise bei einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors eine Mindestbewegungsgeschwindigkeit des weiteren Verbrauchers garantiert werden.
Sofern bei gleichzeitiger Ansteuerung des bevorzugten Verbraucher und des weiteren Verbrauchers und einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors durch die Reduzierung der Steuerdruckversorgung der weiteren Verbraucher die durch die Verminderung der Bewegungsgeschwindigkeit der weiteren Verbraucher erzielte Entlastung des Antriebsmotors noch nicht ausreicht, um einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors entgegenzuwirken, kann gemäß einer Weiterbildung der Erfindung in einem weiteren Schritt bei einer anhaltenden Drehzahldrückung der von der Pumpe gelieferte Systemdruck reduziert werden. Da der bevorzugte Verbraucher einsatzbedingt mit geringen bis mittleren Drücken betreibbar ist und der weitere Verbraucher einen höheren Lastdruck aufweist, kann durch die Reduzierung des Systemdrucks der Antriebsmotor weiter entlastet werden, wobei der bevorzugte Verbraucher weiterhin mit der an der Meßblende eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit betrieben wird.
Der Systemdruck kann auf einfache Weise mittels einer Druckabschneidung reduziert werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist eine elektronische Steuereinrichtung vorgesehen, die in Abhängigkeit von der Abweichung der Istdrehzahl von der Solldrehzahl des Antriebsmotors das Druckventil ansteuert. Durch eine elektronische Steuereinrichtung kann auf einfache Weise aus der Istdrehzahl und der Solldrehzahl des Antriebsmotors die Belastung des Antriebsmotors, beispielsweise eine Drehzahldrückung, ermittelt werden und durch entsprechende Ansteuerung des Druckventils eine Entlastung des Antriebsmotors bei gleichbleibender Bewegungsgeschwindigkeit des bevorzugten Verbrauchers durch eine Reduzierung des die Meßblende des weiteren Verbrauchers steuernden Steuerdrucks erzielt werden.
In einer Ausführungsform der Erfindung, bei der eine Grenzlastregeleinrichtung vorgesehen ist, die bei einer Ansteuerung eines weiteren Verbrauchers oder mehrerer weiterer Verbraucher die Pumpe in Richtung einer Förderstromreduzierung beaufschlagt, ist vorgesehen, daß die Grenzlastregeleinrichtung bei angesteuertem bevorzugten Verbraucher ausschaltbar ist. Dadurch wird verhindert, daß bei angesteuertem bevorzugten Verbraucher durch die auf die Pumpe wirkende Grenzlastregeleinrichtung infolge einer Reduzierung der Fördermenge der Pumpe eine Reduzierung der Bewegungsgeschwindigkeit des bevorzugten Verbrauchers erfolgt und erzielt, daß eine Entlastung des Antriebsmotors bei einer Volumenstromprioritätsfunktion des bevorzugten Verbrauchers durch eine Reduzierung der Höhe des Steuerdrucks der Steuerdruckversorgung der die Meßblenden der weiteren Verbraucher steuernden Steuerdruckgeber erfolgt.
Besondere Vorteile ergeben sich, bei der Verwendung des hydrostatischen Antriebssystems in einer Antriebsmaschine, insbesondere einem Bagger, zur Steuerung eines im Mitteldruckbereich betreibbaren Verbrauchers, insbesondere eines Verbrauchers zum Antrieb einer Ramme. Bei einer Ramme, deren hydraulischer Antriebsmotor mit geringen bis mittleren Drücken betrieben wird, kann bei gleichzeitiger Ansteuerung weiterer Verbraucher, die einen höheren Lastdruck aufweisen, durch die Reduzierung der Öffnungen der Meßblenden der weiteren Verbraucher in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebsmotors mit geringem Aufwand eine Volumenstromprioritätsfunktion für den bevorzugten Verbraucher unter Beibehaltung einer Grenzlastregelung des Antriebsmotors erzielt werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der schematischen Figur dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
In der Figur ist ein hydrostatisches Antriebssystem, beispielsweise eines Baggers, mit einer von einem Antriebsmotor 1, beispielsweise einem als Dieselmotor ausgebildeten Verbrennungsmotor, angetrieben Pumpe 2 gezeigt, die als bedarfsstromgeregelte Pumpe mit veränderbarem Fördervolumen ausgebildet ist. An eine Förderleitung 3 der Pumpe 2 sind mittels Förderzweigleitungen 4, 5, 6 mehrere Verbraucher 8, 9, 10 angeschlossen. Die Verbraucher 8, 9, 10 sind mittels jeweils eines Wegeventils 11, 12, 13, die als jeweils in Zwischenstellungen drosselndes Steuerventil mit einer geschlossenen Mittelstellung ausgebildet sind, ansteuerbar. Die Wegeventile 11, 12, 13 bilden im ausgelenkten Zustand Meßblenden 14, 15, 16, deren Öffnungsweite abhängig von der Auslenkung des Steuerschiebers des Wegeventils 11, 12, 13 sind und die die Bewegungsgeschwindigkeit des entsprechenden Verbrauchers 8, 9, 10 bestimmen. Der stromab der Meßblenden 14, 15, 16 anstehende Lastdruck der Verbraucher 8, 9, 10 wird in jeweils eine Lastdruckmeldeleitung 17, 18, 19 gemeldet, wobei die Lastdruckmeldeleitungen 17, 18, 19 an eine gemeinsame Lastdruckmeldeleitung 20 angeschlossen sind. Die gemeinsame Lastdruckmeldeleitung 20 ist an einen nicht mehr gezeigten als Bedarfsstromregler ausgebildeten Pumpenregler der Pumpe 2 geführt. Über eine nicht mehr gezeigt Wechselventilkette wird hierbei sichergestellt, daß der höchste Lastdruck bei mehreren angesteuerten Verbrauchern 8, 9, 10 in der Lastdruckmeldeleitung 20 ansteht.
Der Verbraucher 9 ist als bevorzugter Verbraucher ausgebildet. Bei einem Bagger kann der Verbraucher 9 zum Antrieb einer Ramme, eines Bohrers oder einer Fräse eingesetzt werden. Derartige Geräte werden mit geringen bis mittleren Drücken von ca. 200 bis 250 bar und somit im Mitteldruckbereich betrieben. Die Verbraucher 8, 10 stellen nachrangige, weitere Verbraucher dar, die bei einem Bagger als Auslegerzylinder, Stielzylinder oder Löffelzylinder ausgebildet sein können.
Die Wegeventile 11, 12, 13 sind hydraulisch ansteuerbar. Zur Ansteuerung des Wegeventils 11 ist ein aus zwei Steuerdruckventilen 25a, 25b gebildeter Steuerdruckgeber 26 vorgesehen, wobei das Steuerdruckventil 25a mittels einer Steuerdruckleitung 27a mit einer Steuerfläche des Wegeventils 11 und das Steuerdruckventil 25b mittels einer weiteren Steuerdruckleitung 27b mit einer weiteren Steuerfläche des Wegeventils 11 in Wirkverbindung steht. Entsprechend ist zur Ansteuerung des Wegeventils 12 ein aus zwei Steuerdruckventilen 28a, 28b bestehender Steuerdruckgeber 29 vorgesehen, wobei das Steuerdruckventil 28a mittels einer Steuerdruckleitung 30a an eine Steuerdruckfläche und das Steuerdruckventil 28b mittels einer Steuerdruckleitung 30b mit einer zweiten Steuerdruckfläche des Wegeventils 14 in Verbindung steht. Entsprechend ist ein aus zwei Steuerdruckventilen 31a, 31b bestehender Steuerdruckgeber 32 vorgesehen, wobei das Steuerdruckventil 31a mittels einer Steuerdruckleitung 33a mit einer Steuerfläche und das Steuerdruckventil 31b mittels einer Steuerdruckleitung 33b mit einer zweiten Steuerfläche des Wegeventils 15 in Verbindung steht. Die Steuerdruckgeber 26, 29, 32 sind hierbei als willkürlich betätigbare Steuerdruckgeber ausgebildet.
Der Steuerdruckgeber 26 ist eingangsseitig an eine Steuerdruckversorgungszweigleitung 35 angeschlossen. Entsprechend ist der Steuerdruckgeber 32 eingangsseitig an eine Steuerdruckversorgungszweigleitung 36 angeschlossen. Der Steuerdruckgeber 29 ist eingangsseitig an eine Steuerdruckversorgungszweigleitung 37 angeschlossen. Die Steuerdruckversorgungszweigleitungen 35, 36, 37 sind an eine Steuerdruckversorgungsleitung 38 angeschlossen, in der ein als einstellbares Druckminderventil 39 ausgebildetes, einstellbares Druckventil 40 angeordnet ist. Das Druckventil 40 ist hierbei als elektrisch einstellbares Druckventil 40 ausgebildet. Die Steuerdruckversorgungsleitung 38 ist beispielsweise an eine von dem Antriebsmotor 1 angetriebene Steuerdruckpumpe 41 angeschlossen. Es ist jedoch ebenfalls möglich, die Steuerdruckversorgungsleitung 38 an die Förderleitung 3 der Pumpe 2 anzuschließen.
Die Steuerdruckversorgungszweigleitung 37 ist hierbei stromauf des Druckventils 40 an die Steuerdruckversorgungsleitung 38 angeschlossen. Die Steuerdruckversorgungszweigleitungen 35, 36 sind stromab des Druckventils 40 an die Steuerdruckversorgungsleitung 38 angeschlossen.
Eine elektronische Steuereinrichtung 50 steht eingangsseitig mit einer die Istdrehzahl der Antriebsmaschine 1 erfassenden Sensoreinrichtung 51 in Verbindung. Auf nicht mehr dargestellte Weise steht eine vorgegebene Solldrehzahl des Antriebsmotors 1 der elektronischen Steuereinrichtung 50 zur Verfügung. Ausgangsseitig steht die elektronische Steuereinrichtung 50 mit dem als elektrisch ansteuerbaren Druckminderventil 39 ausgebildeten Druckventil 40 in Verbindung.
Das Antriebssystem arbeitet wie folgt:
Durch entsprechende Auslenkung der Steuerdruckgeber 26, 29, 32 wird in den entsprechenden Steuerdruckleitungen 27a, 27b, 30a, 30b, 33a, 33b ein das zugeordnete Wegeventil 11, 12, 13 beaufschlagender Steuerdruck erzeugt, wobei an den Meßblenden 14, 15, 16 entsprechend der Höhe des jeweiligen Steuerdrucks Öffnungen gebildet werden, die die Bewegungsgeschwindigkeit des zugeordneten Verbrauchers 8, 9, 10 bestimmen. Der höchste Lastdruck der Verbraucher 8, 9, 10 wird mittels der Lastdruckmeldezweigleitungen 17, 18, 19 in die Lastdruckmeldeleitung 20 gemeldet und beaufschlagt den Pumpenregler, wodurch die Pumpe 2 den an den Meßblenden angeforderten Druckmittelstrom fördert bei einem Förderdruck, der um eine bestimmte Druckdifferenz über dem höchsten Lastdruck liegt. Im normalen Betrieb werden somit die Verbraucher 8, 9, 10 mit den an den Meßblenden 14, 15, 16 eingestellten Bewegungsgeschwindigkeiten betrieben.
Sofern bei angesteuerten Verbrauchern 8 und 10 durch eine Überlastung des Antriebsmotors eine Drehzahldrückung des Antriebsmotors auftritt, kann durch eine nicht mehr gezeigte, auf den Pumpenregler der Pumpe 2 wirkende Grenzlastregeleinrichtung, beispielsweise durch Verminderung des den Pumpenreglers beaufschlagenden Lastdrucks, durch eine Verringerung der Fördermenge der Pumpe 2 eine Entlastung des Antriebsmotors 1 erzielt werden.
Den Meßblenden 14, 15, 16 können hierbei nicht mehr gezeigte Druckwaagen zugeordnet sein, wodurch ein lastunabhängiger Betrieb der Verbraucher 8, 10 ermöglicht wird.
Sofern bei gleichzeitiger Ansteuerung des bevorzugten Verbrauchers 9, der beispielsweise eine Ramme antreibt, und zumindest eines weiteren Verbrauchers 8, 10 eine Überlastung und somit Drehzahldrückung des Antriebsmotors 1 auftritt, wird dies in der elektronischen Steuereinrichtung 50 durch Vergleich der vorgegebenen Solldrehzahl mit der an der Sensoreinrichtung 51 erfassten Istdrehzahl ermittelt und das als Druckminderventil 39 ausgebildete einstellbare Druckventil 40 in Richtung einer Verringerung des in der Steuerdruckversorgungsleitung 38 stromab des Druckminderventils 39 anstehenden Steuerdrucks verstellt. Der in den Steuerdruckversorgungszweigleitungen 35, 36 und somit an den Steuerdruckgebern 26, 32 eingangsseitig anstehende Steuerdruck wird somit verringert, wodurch der an den Steuerdruckgebern 26, 32 erzeugte, das entsprechende Wegeventil 8, 10 beaufschlagende Steuerdruck ebenfalls reduziert wird. Die Öffnungen der Meßblenden 14, 16 werden somit verringert, wodurch die an den Meßblenden 14, 16 angeforderten Druckmittelmengen reduziert werden. Dadurch wird der Antriebsmotor 1 entlastet. Durch den Anschluß der Steuerdruckversorgungszweigleitung 37 stromauf des Druckminderventils 39 bleibt der am Steuerdruckgeber 29 eingangsseitig anstehende Steuerdruck und somit der am Steuerdruckgeber 29 erzeugte, das Wegeventil 15 beaufschlagende Steuerdruck konstant, wodurch die Öffnung der Meßblende 15 konstant gehalten wird und der bevorzugte Verbraucher 9 mit gleichbleibender Bewegungsgeschwindigkeit betrieben wird. Die auf den Pumpenregler wirkende Grenzlastregeleinrichtung ist hierbei ausgeschaltet. Durch die Verminderung der Steuerdruckversorgung für die die weiteren Verbraucher 8, 10 steuernden Steuerdruckgeber 26, 32 mittels des Druckminderventils 39 in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebsmotors 1 kann somit mit geringem Aufwand eine Volumenstromprioritätsfunktion des bevorzugten Verbrauchers 9 bei einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors 1 erzielt werden.
Die Reduzierung des in der Steuerdruckversorgungsleitung 38 anstehenden Steuerdrucks durch das Druckminderventil 39 kann hierbei bei einem unteren Grenzwert angehalten werden, wodurch eine Mindestbewegungsgschwindigkeit der weiteren Verbraucher 8, 10 garantiert ist.
Sofern die durch die Steuerdruckreduzierung mittels des Druckminderventils 39 erzielte Entlastung nicht ausreicht, um den Antriebsmotor 1 zu entlasten und somit weiterhin eine Drehzahldrückung des Antriebsmotors 1 vorliegt, kann in einer weiteren Stufe der von der Pumpe 2 gelieferte Systemdruck abgesenkt werden, beispielsweise mittels einer bereits vorhandenen Druckabschneidung. Da der bevorzugte Verbraucher 9 einsatzbedingt einen geringeren Lastdruck aufweist als der weitere Verbraucher 8 bzw. 10, bleibt hierbei die Bewegungsgeschwindigkeit des bevorzugten Verbrauchers konstant. Der Antriebsmotor 1 kann somit weiter entlastet werden, wobei die Druckmittelmenge für den bevorzugten Verbraucher 9 konstant bleibt, so daß der bevorzugte Verbraucher 9 weiterhin mit der an der Meßblende 15 eingestellten Bewegungsgeschwindigkeit betrieben wird.

Claims

Hydrostatisches Antriebssystem mit einer von einem Antriebsmotor, insbesondere einem als Dieselmotor ausgebildeten Verbrennungsmotor, angetriebenen Pumpe, insbesondere einer bedarfsstromgeregelten Pumpe, einem an die Pumpe angeschlossenen hydraulischen Verbrauchern, der bevorzugt mit Druckmittel versorgbar ist, und zumindest einem weiteren an die Pumpe angeschlossenen Verbraucher, wobei zur Steuerung jedes Verbrauchers eine Meßblende vorgesehen ist und bei gleichzeitiger Ansteuerung des bevorzugten Verbraucher und des weiteren Verbrauchers die Öffnung der Meßblende des weiteren Verbrauchers in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebsmotors reduzierbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßblenden (14, 15; 16) mittels eines hydraulischen Steuerdrucks ansteuerbar sind und der die Meßblende (14; 16) des weiteren Verbrauchers (8; 10) steuernde Steuerdruck in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebsmotors (1) reduzierbar ist, wobei zur Steuerung der Meßblenden (15, 14; 16) jeweils ein mit einer Steuerdruckversorgungszweigleitung (37, 35; 36) in Verbindung stehender Steuerdruckgeber (29, 26; 32) vorgesehen ist und die Höhe des in der Steuerdruckversorgungszweigleitung (35; 36), die an den die Meßblende (14; 16) des weiteren Verbrauchers (8; 10) steuernden Steuerdruckgeber (26; 32) angeschlossen ist, anstehenden Steuerdrucks in Abhängigkeit von der Belastung des Antriebsmotors (1) reduzierbar ist, wobei in einer Steuerdruckversorgungsleitung (38), an die die Steuerdruckversorgungszweigleitungen (35, 36; 37) angeschlossen sind, ein einstellbares Druckventil (40), insbesondere ein einstellbares Druckminderventil (39), angeordnet ist und die Steuerdruckversorgungszweigleitung (35; 36) des die Meßblende (14; 16) des weiteren Verbrauchers (8; 10) steuernden Steuerdruckgebers (26; 32) stromab des Druckventils (40) und die Steuerdruckversorgungszweigleitung (37) des die Meßblende (15) des bevorzugten Verbrauchers (9) steuernden Steuerdruckgebers (29) stromauf des Druckventils (40) mit der Steuerdruckversorgungsleitung (38) in Verbindung steht.
Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckventil (40) elektrisch einstellbar ist.
Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei gleichzeitiger Ansteuerung des bevorzugten Verbrauchers (9) und des weiteren Verbrauchers (8; 10) und einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors (1) die Öffnung der Meßblende (14; 16) des weiteren Verbrauchers (8; 10), insbesondere der die Meßblende (14; 16) des weiteren Verbrauchers (8; 10) steuernde Steuerdruck, in Abhängigkeit von der Drehzahldrückung des Antriebsmotors (1) reduzierbar ist.
Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Drehzahldrückung der weitere Verbraucher (8; 10) mit einer Mindestbewegungsgeschwindigkeit betreibbar ist.
Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reduzierung des Steuerdrucks der den weiteren Verbraucher (8; 10) steuernden Meßblende (14; 16) bis zu einem unteren Grenzwert erfolgt.
Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer anhaltenden Drehzahldrückung der von der Pumpe (2) gelieferte Systemdruck reduzierbar ist.
Hydrostatisches Antriebssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Systemdruck mittels einer Druckabschneidung reduzierbar ist.
Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine elektronische Steuereinrichtung (50) vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von der Abweichung der Istdrehzahl von der Solldrehzahl des Antriebsmotors (1) das Druckventil (40) ansteuert.
Hydrostatisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Grenzlastregeleinrichtung vorgesehen ist, die bei angesteuertem weiteren Verbraucher (8; 10) und einer Drehzahldrückung des Antriebsmotors (1) die Pumpe (2) in Richtung einer Förderstromreduzierung beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, daß die Grenzlastregeleinrichtung bei einer Ansteuerung des bevorzugten Verbrauchers (8; 10) ausschaltbar ist.
Verwendung des hydrostatischen Antriebssystems nach einem der vorangegangenen Ansprüche in einer Antriebsmaschine, insbesondere einem Bagger, zur Steuerung eines im Mitteldruckbereich betreibbaren Verbrauchers, insbesondere eines Verbrauchers zum Antrieb einer Ramme.