DD297942A5

DD297942A5 - Lademaschine mit einer ersten und einer zweiten pumpe zur zufuehrung von druckoel zu mindestens einer hydraulisch angetriebenen arbeitskomponente, wie einem hydraulischen zylinder oder einem hydraulischen motor

Info

Publication number: DD297942A5
Application number: DD90341816A
Authority: DD
Inventors: Sture Lindblom
Original assignee: ��@��@��@��k��
Priority date: 1989-06-21
Filing date: 1990-06-19
Publication date: 1992-01-30
Also published as: SE8902253L; ES2046787T5; SE466560B; DE69004961D1; DE69004961T2; ES2046787T3; EP0478675B1; JP2634321B2; SE8902253D0; US5165862A; DE69004961T3; WO1990015931A1; JPH04505790A; EP0478675A1; EP0478675B2

Abstract

Eine Lademaschine ist mit einer ersten und einer zweiten Pumpe zur Zufuehrung von Hydraulikoel zu mindestens einer hydraulisch betriebenen Arbeitskomponente wie einer hydraulischen Kolben-Zylinderanordnung oder einem Hydraulikmotor mit variablem Bedarf an OEldruck und -flusz ausgeruestet, wobei die beiden Pumpen, um im Bedarfsfalle miteinander zusammenzuarbeiten, aneinandergekuppelt werden koennen. Die zweite, groeszere Pumpe ist eine solche mit festem Hub. Die erste Pumpe ist mit einem Pumpenregler ausgeruestet, der durch den in dem hydraulischen System sich ausbildenden Lastdruck beeinfluszt und dazu vorgesehen ist, auf die erste Pumpe derart einzuwirken, dasz zwischen dem Auslasz der Pumpe und dem Lastdruck am Pumpenregler eine Druckdifferenz aufrechterhalten wird, die durch den Pumpenregler bestimmt ist, wobei die erste Pumpe mit der Arbeitskomponente ueber eine Einstelldrossel verbunden ist. Es ist eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche die zweite und groeszere Pumpe mit dem System nur dann verbindet, wenn ein Bedarf nach einem sanften Anwachsen des Druckmittelstromes besteht, der mittels der ersten Pumpe allein nicht erreichbar ist.{Lademaschine; Hydraulikzylinder; Hydraulikmotor; Hydraulikpumpe; Pumpenregler; Lastdruck; OEldruck; OElflusz; Druckmittelstrom; Druckdifferenz; Einstelldrossel; Steuereinrichtung; Arbeitskomponente}

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Die Erfindung betrifft eine Lademaschine mit zwei Pumpen zur Zuführung von Drucköl zu mindestens einer hydraulisch angetriebenen Arbeitskomponente, wie einem hydraulischen Zylinder oder einem hydraulischen Motor mit variablem Bedarf an Öldruck und Fluß, wobei die beiden Pumpen aneinandergekuppelt werden können, um im Bedarfsfalle miteinander zusammenzuarbeiten.

Gewisse Lademaschinen der betreffenden Art haben zwei Pumpen mit festem Deplacement, um eine einzige große Pumpe mit festem Deplacement zu ersetzen. Pumpen mit festem Deplacement haben jedoch relativ große Drosselverluste zur Folge, und man hat daher unter Umstanden damit angefangen, eine einzige Pumpe mit variablem Deplacement zu verwenden. Bei der Verwendung einer solchen Pumpe vop hoher Größe werden die Kosten erheblich und größer als bei der Verwendung von zwei Pumpen mit festem Deplacement für den gleichen Zweck.

Bei einem bekannten Aggregat mit zwei Pumpen mit festem Deplacement kann die eine Pumpe einen hohen hydraulischen Druck und einen geringen Fluß bewirken, während die zweite Pumpe einen geringeren hydraulischen Druck und einen größeren Fluß bewirken kann. Wenn ein hoher Druck mit einem verhältnismäßig geringen Fluß erforderlich ist, ist die erste Pumpe eingeschaltet und die zweite Pumpe ausgeschaltet, indem sie an den Tank angeschlossen ist. Wenn ein geringerer hydraulischer Druck, aber ein größerer Fluß erforderlich ist, wird auch dio zweite Pumpe eingeschaltet. Diese Verhältnisse treten bei spielsweise bei einer relativ großen Lademaschine, die einen Hebebaum und eine Schaufel zur Ladung von beispielsweise Kies aus einer Kiesgrube hat, auf. Wenn die Maschine mit der Schaufel in Bodenlage in die Kiesgrube einfährt, erfordern die Räder der Maschine maximale Zugkraft, um die Schaufel in den Kies einzutreiben, und demzufolge ist es notwendig, daß das System große hydraulische Kraft hat, um während des Füllens der Schaufel diese aufzubrechen. In dieser Phase ist der Bedarf an großer Kraft erheblich, während der Flußbedarf geringer ist. Beim darauffolgenden Heben des Baumes ist der Kraftbedai f geringer, während der Flußbedarf groß ist, um verhältnismäßig hohe Hebegeschwindigkeiten zu erzielen.

Bei bekannten Pumpenaggregaten mit zwei Pumpen hat das hydraulische System in einem niedrigeren Druckgebiet und in einem höheren Druckgebiet gearbeitet. Wenn der Druck von der ersten Pumpe zum Grenzwert gewachsen ist, ist er mit einer Nachstellvorrichtung, die das Einschalten der zweiten Pumpe herbeigeführt hat, abgetastet worden. Dies bedeutet jedoch einen Nachteil, indem die größere Pumpe mit festem Deplacement und dazugehörenden Drosselverlusten bei Gelegenheiten eingeschaltet wird, wenn dessen größerer Fluß nicht erforderlich ist. Die bekannte Nachstellvorrichtung berücksichtigt folglich dies nicht, und der Zweck der Erfindung ist daher, eine Lademaschine mit einer Nachstellvorrichtung zu schaffen, die diesen Nachteil dadurch beseitigt, daß eine einfache Nachstellvorrichtung hergestellt wird, welche die zweite und gr «>ere Pumpe erst dann einschaltet, wenn ein Bedarf an einem erhöhten Fluß vorliegt, der nicht allein durch die erste Pumpe geleistet werden kann. Dies wird durch eine Lademaschine erreicht, die erfindungsgomäß die im nachfolgenden Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Der grundsätzliche Unterschied gegenüber der bekannten Nachstellvorrichtung liegt darin, daß die erfindungsgemäße Nachstellvorrichtung einen Bereich mit einem niedrigeren Fluß und einen Bereich mit einem höheren Fluß abtastet, wobei .!ie Nachstellvorrichtung an der Grenze zwischen diesen Bereichen so eingerichtet ist, daß sie bei Bedarf eines erhöhten Flusses beide Pumpen einschaltet, damit diese gemeinsam in dem oberen Bereich den erwünschten Fluß schaffen können. Im Rahmen der Erfindung kann die erste Pumpe eine feste Pumpe sein, ist jedoch vorzugsweise eine variable Pumpe mit einem bekannten lastabtastenden Pumpenregulator. Wenn die erste Pumpe eine Pumpe mit festem Deplacement ist, hat sie einen lastabtastenden Pumpenregulator mit einem Schuntventil. Die Verluste mit einer festen Pumpe werden dadurch geringer, daß deren Größe im Verhältnis zur zweiten und größeren Pumpe gering gehalten wird.

In den beiliegenden Zeichnungen werden zwei Ausführungsformen einer für die in Betracht kommende Lademaschine vorgesehenen Nachstellvorrichtung gemäß der Erfindung schematisch dargestellt.

Fig. 1: zeigt eine bevorzugte Ausführungsform mit einer variablen Pumpe und einer festen Pumpe. Fig. 2: zeigt die verwendete variable Pumpe der Fig. 1 mit deren lastabtastendem Pumpenregulator im einzelnen. Fig.3: ist ein Detailbild eines im System eingeschalteten doppelwirkenden Zylinders.

Fig.4: zeigt die Kombination einer ersten festen Pumpe und einer zweiten festen Pumpe, wobei der Pumpenregulator der ersten Pumpe vom bekannten Typ mit einen*. Schuntventil ist.

Mit 10 wird eine variable Pumpe vom beispielsweise bekannten Kolbentyp und mit 12 eine Pumpe mit festem Deplacement

bezeichnet. Die Pumpe 10 ist vorzugsweise bedeutend kleiner als die Pumpe 12.

Die Pumpen werden vom Motor 14 der Lademaschine angetrieben. Die Pumpe 10 hat einen lastabtastenden Pumpenregulator 16 bekannter Ausführung, der in Fig. 2 schematisch dargestellt wird. Die Pumpenleitung 18 der Pumpe 10 ist über ein stufenlos regelbares Drosselventil 20 und eine Arbeitsleistung 22 mit einer

hydraulisch angetriebenen Hydraulkomponente, wie einem hydraulischen Zylinder 24, verbunden. Die Arbeitsleistung 22 istüber eine Leitung 22 a an den Pumpenregulator 16 angeschlossen, in dem ein konstanter Differenzdruck PdP festgelegt ist.

Über dem Drosselventil gibt es einen Differenzdruck dP, der normalerweise gleich PdP ist, wobei der Pumpendruck P dem Differenzdruck dP + dem Lastdruck PL gleich ist. Wenn nun der Bedarf an Fluß zum hydraulischen Zylinder 24 größer ist als was die Pumpe 10 bei voll offenem Ventil 20 liefern

kann, sinkt die Druckdifferenz dP. Dieses Signal wird nun erfindungsgemäß auf eine einfache Weise ausgenutzt, um die größere

Pumpe 12 einzuschalten. Die Pumpe 12 ist normalerweise über ein stufenlos verstellbares Regelventil 28, wenn sich dieses in

»einer offenen Lage befindet, an den Tank 26 angeschlossen. Das Ventil ist auf der einen Seite an eine Arbeitsleitung 22 B mit dem

Druck PL angeschlossen und auf dieser Seite auch von einer Feder F betätigt, die eine Kraft leistet, die etwas geringer ist als die

durch einen Druck dP geleistete Kraft. Die andere Seite des Ventils ist über die Leitung 18a, 18b vom Pumpendruck P in der

Leitung 18, d. h. PL + dP, betätigt. Wenn nun der Fluß von der Pumpe 10 den Differenzdruck dP über dem Drosselventil nicht

aufrechterhalten kann, so wird PL + der Federkraft F das Ventil in die gezeigte geschlossene Lage umstellen. Die Pumpe 12 speistdann über seine Pumper aitung 30 und eine Rückschlagklappe 32 Drucköl zur Pumpenleitung 18, um den Fluß durch das

Drosselventil 20 zum hydraulischen Zylinder 24 zu erhöhen, damit dieser den erforderlichen größeren Fluß erhält. Wie oben ersichtlich, ist die Nachstellvorrichtung zur Erzielung des erwünschten Ergebnisses äußerst einfach. Bei einer Neukonstruktion k. 9 Ausführungsform mit einer variablen ersten Pumpe 10 vorzuziehen. Die Erfindung kann jedoch

auch auf befindliche Aggregate mit zwei Pumpen mit festem Deplacement angewendet werden, wie in Fig.4 dargestellt, wo auchdie erste Pumpe 34 ein festes Deplacement hat. In bekannter Weise gibt es einen Pumpenregulator mit einem lastabtaster !en

Schuntventil 36, das auf Änderungen des Differenzdrucks dP über dem stufenlos einstellbare Drosselventil 20 reagiert. Auf der einen Seite des Ventils 36 wirkt der Pumpendruck P in der Leitung 38,38C und ist dem Lastdruck PL in der Leitung 22

zuzüglich des Differenzdrucks PdP gleich. Der Differenzdruck PdP wird im Pumpenregulator mti der Feder F2 eingestellt, die aufder andere ι Seite des Ventils wirkt, wo auch der Lastdruck PL über die Leitung 22 A wirkt.

Wenn das Ventil 36 offen ist, ist die Pumpe 34 über die Leitung 38D, 38E an den Tank 26 angeschlossen. Das Schuntventil 36 und das Drosselventil 20 bilden in an sich bekannter Weise einen Volumenstromregulator mti variabler Einstellung. Diese Anordnung führt jedoch verhältnismäßig große Verluste mit sich, die erfindungsgemäß erheblich reduziert

werden können. Man wählt eine relativ kleine erste Pumpe 34 und kombiniert diese mit einer größeren Pumpe 12 mit festem

Deplacement in der gleichen Weise wie die variable Pumpe 10 in Fig. 1 mit der festen Pumpe 12 kombiniert ist. Wenn der Differenzdruck dP über dem Drosselventil sinkt, wenn die Pumpe den erwünschten Fluß nicht mehr liefern kann, erhält

man genau wie in Fig. 1 eine Umstellung des Regelventil 28 in die gezeigte geschlossene Lage zum Zusammenkuppeln derbeiden Pumpen und zur Wiederherstellung des vorbestimmten Diffe. enzdrucks über dem Ventil 20, gleichzeitig wie der Flußzum hydraulischen Zylinder 24 zunimmt.

Claims

1. Lademaschine mit einer ersten und einer zweiten Pumpe zur Zuführung von Drucköl zu mindestens einer hydraulisch angetriebenen Arbeitskomponente, wie einem hydraulischen Zylinder oder einem hydraulischen Motor mit variablem Bedarf an Öldruck und Fluß, wobei die beiden Pumpen aneinandergekuppelt werden können, um im Bedarfsfalle miteinander zusammenzuarbeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Pumpe ein festes Deplacement hat, daß die erste Pumpe einen Pumpenregulator hat, der vom Lastdruck des hydraulischen Systems betätigt und vorgesehen ist, zum Aufrechterhalten eines vom Pumpenregulator festgelegten Differenzdrucks zwischen dem Auslauf der Pumpe und dem Lastdruck zum Pumpenregulator die erste Pumpe zu betätigen, daß die erste Pumpe über eine variable Drosselung mit der Arbeitskomponente verbunden ist, wobei der Druckfall über der Drosselung im wesentlichen konstant ist, um durch verschiedene Einstellung des Drosselventils im Leistungsgebiet der ersten Pumpe den erwünschten Fluß zu schaffen, daß die zweite Pumpe entweder über eine erste Verbindung durch ein stufenlos verstellbares Regelventil an den Tank oder, wenn dieses Regelventil geschlossen ist, über eine Leistung, die eine Rückschlagklappe enthält, an die Auslaufleitung der ersten Pumpe anschließbar ist und vordem verstellbaren Drosselventil an die Pumpenleitung der ersten Pumpeangeschlossen ist, daß unter normalen Betriebsverhältnissen der genannte Druckfall im wesentlichen dem genannten Differenzdruck gleich ist, daß das Regelventil an seinem einen Ende an der Auslauf leitung der ersten Pumpe vom Druck betätigt ist, der dem Lastdruck zuzüglich des genannten Differenzdrucks gleich ist zur Einstellung in einer ersten Lage zum Anschluß an den Tank und an seinem anderen Ende vom Lastdruck plus einer Federkraft, die etwas geringer ist als die Kraft, die einem dem Differenzdruck am entgegengesetzten Ende des Regelventils gleichen Druck entspricht, betätigt ist, so daß man die Umstellung des Regelventils von seiner ersten in seine zweite Lage erhält, wenn die Leistung der ersten Pumpe nicht genügt, um den erwünschten Differenzdruck und Fluß zu schaffen, was zur Folge hat, daß der Differenzdruck in der Auslaufleitung der ersten Pumpe so weit sinkt, daß das Regelventil zur Abschließung der Verbindung der zweiten Pumpe mit dem Tank und zur Einschaltung des Flusses der zweiten Pumpe vor dem Drosselventil umgestellt wird zur weiteren stufer.losen Regelung des Flusses in einem oberen Flußgebiet, gleichzeitig wie der Differenzdruck über dem Drosselventil wiederhergestellt worden ist.

2. Lademaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Pumpe eine variable Pumpe mit einem lastabtastenden Pumpenregulator ist, der unter normalen Verhältnissen den genannten Differenzdruck aufrechterhält.

3. Lademaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Pumpe eine Pumpe mit festem Deplacement ist, wobei der Pumpenregulator zum Aufrechterhalten des genannten Differenzdrucks unter normalen Verhältnissen ein Schuntventil umfaßt.