PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE102006046854B4 04.09.2008
Titel Hydrostatische Verstelleinheit mit einem Servosystem und einer das Servosystem steuernden Ventileinheit
Anmelder Sauer-Danfoss GmbH & Co OHG, 24539 Neumünster, DE
Erfinder Thoms, Reinhardt, 24536 Neumünster, DE
Vertreter FROHWITTER Patent- und Rechtsanwälte, 81679 München
DE-Anmeldedatum 02.10.2006
DE-Aktenzeichen 102006046854
Offenlegungstag 03.04.2008
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 04.09.2008
Veröffentlichungstag im Patentblatt 04.09.2008
IPC-Hauptklasse F15B 11/02(2006.01)A, F, I, 20070411, B, H, DE
IPC-Nebenklasse F15B 20/00(2006.01)A, L, I, 20070411, B, H, DE   F15B 13/01(2006.01)A, L, I, 20070411, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Verstelleinheit mit einem die Verstellung der hydrostatischen Einheit bewirkenden Servosystem und mit einer das Servosystem steuernden Ventileinheit gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1.

Ventileinheiten zur Steuerung des Servosystems hydrostatischer Einheiten, sog. Controls, dienen zur Veränderung des Verdrängungsvolumens der Hydraulikeinheiten und damit zur Steuerung der Leistungsumsätze hydrostatischer Getriebe. Werden solche Getriebe in Fahrantrieben bspw. von schweren Bau- oder Erntemaschinen eingesetzt, so werden über die Controls bspw. Fahrgeschwindigkeit und Zugkraft bestimmt.

Wenn Controls versagen, ergeben sich risikobehaftete Situationen, die u. a. darin bestehen können, dass Fahrzeuge entgegen dem Fahrersignal nicht anhalten sondern einfach weiterfahren, dass unerwartete Beschleunigungen oder Lenkbewegungen auftreten, oder dass die Maschinen abrupt anhalten, was nicht weniger gefährlich ist.

Versagensgründe gibt es viele, insbesondere im rauen Betrieb, dem einschlägige Maschinen ausgesetzt sind. Dazu gehören klemmende Steuerkolben, gebrochene mechanische Bauteile, Kurzschluss in elektrischen Steuerleitungen, gebrochene elektrische oder hydraulische Leitungen u. s. w.

Einschlägigen Ventileinheiten ist deshalb in der Regel eine Sicherheitsfunktion überlagert, die sicherstellt, dass in bestimmten Störfällen die Hydraulik innerhalb vorgegebener Zeit gesteuert in eine Sicherheitsstellung überführt wird, so dass bspw. das Fahrzeug ausreichend sanft abbremst und anhält. Je nach Art des Einsatzgebietes der hydrostatischen Verstelleinheit und der abzusichernden Störfälle sind für diese Sicherheitsfunktion komplizierte hydraulische und/oder elektrische Schaltungen erforderlich. Bspw. wird hierzu mindestens ein weiteres Magnetventil benötigt, das die Ventileinheit mit Druck versorgt, im Störfall die Druckversorgung unterbricht und hydraulisch einen Bypasskolben steuert, der die Servoseiten kurzschließt. In jedem Falle sind hierzu weitere Ventile erforderlich, die selbst wieder Quelle evtl. Ausfälle sein können.

Die DE 43 27 667 A1 beschreibt eine hydrostatische Verstelleinheit mit einem Servosystem, das mit einer Schwenkscheibe verbunden ist und eine stufenlose Veränderung des Volumenstroms ermöglicht. Das Servosystem ist bspw. über vorgeschaltete Ventile druckgesteuert. Bei Ausfall der elektronischen Steuerung wird der Ansteuerdruck des Servokolbens zu Null, und die Verstelleinheit schwenkt durch die Rückstellfeder des Servokolbens zurück.

Aus der DE 43 35 086 C1 ist ein Fahrantrieb mit hydraulischem Getriebe bekannt, das eine Pumpe umfasst, die mittels einer Servo-Stelleinrichtung verstellbar ist. Die beiden Servoseiten können über elektrisch ansteuerbare Proportional-Druckminderventile mit jeweils zugeordneter Sicherheitsvorrichtung mit dem Druck einer Speisedruckleitung beaufschlagt werden. Die Sicherheitsvorrichtung weist jeweils einen Stößel („Wirkelement") auf, der hydraulisch gegen Federkraft vorgespannt wird. Wenn das elektrische Steuersignal abgeschaltet wird oder ausfällt, wird ein Druckentlastungsventil stromlos, wodurch die hydraulischen Ansteuerungen der beiderseitigen Sicherheitsvorrichtungen zum Tank hin entlastet werden. Wegen des hierdurch bedingten Wegfalls der hydraulischen Gegenkraft schlägt daraufhin die vorgespannte Feder den Stößel gegen den Ventilschieber des Proportional-Druckminderventils. Falls dieser klemmt, wird er gelöst, wobei der vom Stößel ausgeübte Druck dafür sorgt, dass der Ventilschieber wieder in seine Ausgangslage zurückgeht. Dabei werden die Servoseiten jeweils über Drosseln zum Tank entlastet und das Fahrzeug gelangt mit einer definierten Bremsverzögerung zum Stillstand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydrostatische Verstelleinheit mit verbesserter Sicherheitsfunktion bereitzustellen.

Die vorgenannte Aufgabe wird durch eine hydrostatische Verstelleinheit mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Erfindungsgemäß weist die hydrostatische Verstelleinheit ein die Verstellung der hydrostatischen Einheit bewirkendes Servosystem und eine das Servosystem steuernde Ventileinheit auf, wobei die Ventileinheit zwei magnetisch betätigte Proportionaldruckminderventile umfasst, die jeweils eine der gegen einander arbeitenden Seiten eines Servosystems beaufschlagen. Der Ventileinheit ist eine Sicherheitsfunktion überlagert, die in einem Störfall das Servosystems in eine Sicherheitsstellung überführt. Die Sicherheitsfunktion ist dadurch realisiert, dass zumindest eines der Proportionaldruckminderventile zugleich als Vorsteuerventil zum Aktivieren und Deaktivieren des zweiten Proportionaldruckminderventils ausgebildet ist.

Für Ausführungen von Hydraulikeinheiten mit zwei elektrischen Proportionaldruckminderventilen gilt im Regelfall, dass jeweils nur eines der Ventile aktiv ist, während das andere nicht gleichzeitig benötigt wird und sich im Ruhezustand befindet. Dieser Umstand wird genutzt, um mit dem gerade nicht benötigten Ventil die Sicherheitsfunktion zu realisieren, die auf diese Weise ohne zusätzlichen Aktuator und mit einfacherer elektronischer Ansteuerung auskommt.

Vorzugsweise ist dem als Vorsteuerventil arbeitenden Proportionaldruckminderventil ein Steuerkolben zugeordnet, der abhängig von seiner Lage die dem zweiten Proportionaldruckminderventil zugeordnete

Servoseite aktiviert oder deaktiviert. Vorteilhafterweise sind dabei die Proportionaldruckminderventile wechselseitig jeweils als Vorsteuerventil zum Aktivieren und Deaktivieren des jeweils anderen Proportionaldruckminderventils ausgebildet.

In Weiterbildung der Erfindung ist ein einziger, beiden Proportionaldruckminderventilen gemeinsamer Steuerkolben vorgesehen, der vorteilhafterweise eine federzentrierte Neutrallage besitzt.

Die Federzentrierung des Steuerkolbens kann durch zwei gleichartige Zentriervorrichtungen zu beiden Seiten des Steuerkolbens realisiert werden, wobei diese Zentriervorrichtungen jeweils eine Stangenführung mit einer darauf vorgespannten Feder und mit einer in eine Richtung verschieblichen Scheibe, die in die entgegengesetzte Richtung einen Anschlag hat, aufweisen. Damit ergibt sich eine kompakte Baueinheit, die einfach an unterschiedlichen Verstelleinheiten bzw. Servosystemen angebracht werden kann. Vorzugsweise ist dabei der Steuerkolben derart zwischen gegenüberliegenden Flanschen von Magneten angeordnet ist, dass die Flansche die Steuerkolbenbohrung abdichten.

Bevorzugt umfasst das Deaktivieren des Proportionaldruckminderventils das Unterbrechen der Steuerleitungen zwischen dem Proportionaldruckminderventil und seiner zugeordneten Servoseite, die weiter vorzugsweise zum Tank entlastet wird.

Je nach Ausführungsform werden beim Deaktivieren beide Servoseiten gleichzeitig zum Tank entlastet und/oder beide Servoseiten unter Druckausgleich miteinander verbunden.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Deaktivieren das Unterbrechen der Steuerleitungen zur Druckversorgung des zweiten Proportionaldruckminderventils, die bevorzugt zum Tank entlastet werden. Zusätzlich können mindestens eine Servoseite zum Tank entlastet und/oder beide Servoseiten kurzgeschlossen werden.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist in den Tankabläufen der Servoseiten eine unterschiedliche Bedüsung mit unterschiedlicher Verzögerung des Tankablaufs vorgesehen, so dass das Fördervolumen der hydrostatischen Einheit fallbezogen heruntergefahren wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.

Es zeigen:

1: Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen hydrostatischen Verstelleinheit;

2: Die Ausführungsform nach 1, wenn eines der Proportionaldruckminderventile aktiv ist;

3: Die Ausführungsform nach 1 mit zwei aktivierten Proportionaldruckminderventilen;

4: Eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen hydrostatischen Verstelleinheit;

5: Eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen hydrostatischen Verstelleinheit mit zwei Proportionaldruckminderventilen und einem gemeinsamen Steuerkolben;

6: Die dritte Ausführungsform mit einem aktivierten Proportionaldruckminderventil, das als Vorsteuerventil fungiert;

7: Die dritte Ausführungsform mit aktiver Servoseite S1;

8: Die dritte Ausführungsform bei aktiver Servoseite S1 und Deaktivierung des nicht-zugehörigen Proportionaldruckminderventils;

9: Die dritte Ausführungsform mit aktiver Servoseite S2;

10: Die Ventilanordnung mit dem gemeinsamen Steuerkolben in zentrierter Stellung;

11: Die Ventilanordnung mit dem gemeinsamen, in ausgelenkter Stellung befindlichen Steuerkolben.

In den 1 bis 3 ist eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen hydrostatischen Verstelleinheit 1 in verschiedenen Betriebszuständen dargestellt. Die Verstelleinheit umfasst in diesem Beispiel eine über die Antriebswelle 11 angetriebene Pumpe 2, deren Arbeitsleitungen zu den Anschlüssen A und B führen. Von der Antriebswelle 11 wird auch eine Hilfspumpe 3, bspw. die Ladepumpe des Systems angetrieben, die einen Hilfskreis 12 mit einem bestimmten Hydraulikdruck versorgt. Eine Anordnung von Überdruckventilen 13 sichert das System standardmäßig ab.

Der von der Pumpe 2 gelieferte Volumenstrom wird durch das Servosystem 4 eingestellt, mit dem bspw. die Schrägscheibe der Pumpe 2 verstellbar ist. Das Servosystem umfasst im vorliegenden Fall einen Kolben, der von beiden Seiten mit Druck beaufschlagt werden kann und so in Richtung der Kolbenlängsachse hin und her bewegbar ist. Diese Bewegung wird von der Ventileinheit (Control) 5 gesteuert, die ein erstes und zweites Proportionalminderdruckventil 6, 7 aufweist, die jeweils von einem Proportionalmagneten C1, C2 betätigt werden. Die Proportionalminderdruckventile 6, 7 sind jeweils einer der gegen einander arbeitenden Seiten S1, S2 des Servosystems 4 zugeordnet und mit der jeweiligen Servoseite über eine Leitung verbunden, in der eine Drossel 8 eine geeignete Zeitkonstante im Ansprechverhalten des Servosystems bewirkt. Das Servosystem 4 wird durch die Hilfspumpe 3 über den Hilfskreis 12 versorgt. Ein im Hilfskreis 12 eingebautes Siebelement 10 dient als Filter um Verschmutzungen von der Ventileinheit 5 fernzuhalten. Eine oder mehrere Rückstellfedern 15 sorgen dafür, dass die Proportionaldruckminderventile 6, 7 in ihre Ausgangslage zurückgestellt werden, wenn die Magnete C1, C2 nicht bestromt werden.

Eine mechanische Rückführung des aktuellen Schwenkwinkels bzw. der Servokolbenstellung an die Ventileinheit 5 ist nicht vorgesehen. Statt dessen gibt es eine Druckrückführung 14, mit welcher der am Servokolben herrschende Druck an das jeweilige Proportionaldruckminderventil rückgekoppelt wird.

In der Ventileinheit 5 ist die Sicherheitsfunktion dadurch realisiert, dass jedes der Proportionaldruckminderventile, das für sich genommen wie herkömmlich die einseitige Druckbeaufschlagung des Servokolbens und damit dessen Verschiebung in eine Richtung steuert, zugleich als Vorsteuerventil zum Aktivieren bzw. Deaktivieren des anderen Proportionaldruckminderventils fungiert.

Die Arbeitsweise erklärt sich aus dem Vergleich der 1 bis 3.

In 1 sind beide Proportionaldruckminderventile 6, 7 im nicht aktiven Zustand dargestellt. Die Hydraulikeinheit befindet sich in Neutrallage. Beide Seiten S1, S2 des Servosystems 4 sind zum Tank 9 hin entlastet. Jedes Proportionaldruckminderventil kann für sich genommen in herkömmlicher Weise den Servokolben in die vorbestimmte Richtung verschieben, solange das zweite Proportionaldruckminderventil nicht aktiviert wird.

In 2 ist das Proportionaldruckminderventil 7 aktiv. Es leitet den Hydraulikdruck des Hilfskreises 12 nach Maßgabe des Kräfteverhältnisses zwischen dem bestromten Magneten C2 und der durch die Druckrückführung 14 und die Rückstellfeder 15 aufgebauten Gegenkraft auf die in der Zeichnung untere Servoseite S2. Die obere Servoseite S1 ist dabei über das inaktive Proportionaldruckminderventil 6 zum Tank 9 hin entlastet.

3 zeigt die Deaktivierung des zuvor aktiven Proportionaldruckminderventils 7 durch das nunmehr ebenfalls aktivierte Proportionaldruckminderventil 6, das hier als Vorsteuerventil fungiert. Wird nämlich zugleich das Proportionaldruckminderventil 6 aktiviert, dann hindern sich die beiden Ventile gegenseitig daran, das Servosystem zu verstellen, weil sie sich gegenseitig die Druckversorgung abschneiden. Beide Servoseiten S1, S2 werden so zum Tank 9 entlastet. Durch entsprechende Bedüsung 16 mittels der in den Strömungswegen vorgesehenen Drosseln wird die hydrostatische Verstelleinheit gesteuert in einer definierten Zeit zurückgeschwenkt.

Das anhand der 1 bis 3 beschriebene Ausführungsbeispiel reicht aus, um in vielen Anwendungsfällen eine ausreichende Sicherheit zu gewährleisten. Nur bei Kabelbruch am aktiven Magneten, wenn das System also vom in 2 dargestellten Betriebszustand in den der 1 zurückkehrt, kann das andere Ventil ein möglicherweise zu schnelles Zurückschwenken der Verstelleinheit nicht verhindern.

4 zeigt eine zweite Ausführungsform, die auch eine angemessene Reaktion auf den zuvor erwähnten Kabelbruch ermöglicht. Dargestellt ist die Ventileinheit 5 in Neutralstellung der hydrostatischen Verstelleinheit, die abgesehen von der Ventileinheit exakt derjenigen der 1 bis 3 entspricht. Die Ventileinheit 5 steuert wiederum das über den Hilfskreis 12 versorgte Servosystem und weist zwei Proportionaldruckminderventile 6, 7 auf die wechselweise auch als Vorsteuerventil fungieren. Die Druckrückführung 14 und das Federsystem 15 entsprechen den gleichbezeichneten Bauteilen der 1 bis 3, ebenso das Filtersystem 10. In der dargestellten Phase sind beide Proportionaldruckminderventile 6, 7 inaktiv, beide Servoseiten sind zum Tank 9 hin entlastet.

Durch geringes, soz. unterschwelliges Bestromen des Magneten des ersten Proportionaldruckminderventils 6 wird dessen Schieber um eine vergleichsweise kleine Wegstrecke verschoben. Er nimmt dabei eine erste Position, die Mittelstellung des in 4 gezeichneten Ventils 6 ein, in der das zweite Proportionaldruckminderventil 7 mit Druck versorgt wird. Zugleich wird die Verbindung von dessen Servoseite mit dem Tank unterbrochen und die Servoseite des ersten Proportionaldruckminderventils 6 zum Tank geschaltet. Jetzt ist das zweite Proportionaldruckminderventil 7 betriebsbereit. Durch reguläre Bestromung des zweiten Proportionaldruckminderventils 7 wird die zugehörige Servoseite, wie bereits im Zusammenhang mit 2 beschrieben mit Druck beaufschlagt. Wird der Strom am ersten Proportionaldruckminderventil 6 unterbrochen, wird das Servosystem über Düsen wieder in Neutral zurückgeführt. Bei Kabelbruch am aktiven, zweiten Proportionaldruckminderventil 7 wird das Ölvolumen im zugehörigen Servozylinder zunächst eingeschlossen. Erst bei Stromunterbrechung am ersten Proportionaldruckminderventil 6 wird der Servozylinder dann gesteuert entlastet.

Die 5 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen hydrostatischen Verstelleinheit mit zwei Proportionaldruckminderventilen und einem gemeinsamen Steuerkolben. Wie in den vorausgegangenen Beispielen sind darin eine Pumpe 2 mit den Arbeitsleitungen A, B sowie eine Hilfspumpe 2 vorgesehen, die beide über die Antriebswelle 11 angetrieben werden. Der Hilfskreis 12 versorgt das Servosystem 4, das von der Ventileinheit 5 mit den Proportionaldruckminderventilen 6, 7 und dem gemeinsamen Steuerkolben 17 gesteuert wird. Wie in den zuvor beschriebenen Beispielen sind eine Druckrückführung 14 und eine Federsystem 15 zur Rückstellung der Ventile in die Ausgangslage vorgesehen.

In 5 befindet sich das System in seiner Ausgangsposition, d. h. der gemeinsame Steuerkolben 17 befindet sich in zentrierter Lage. Die beiden Servoseiten S1 und S2 sind über Düsen 16 zur Drosselung des Fluidstroms kurzgeschlossen und zugleich zum Tank 9 entlastet. Beides zusammen ist nicht zwingend und immer erforderlich. Gegebenenfalls kann auch nur Kurzschluss oder nur Tankentlastung vorgesehen sein.

Die Arbeitsweise der Ventileinheit 5 wird aus dem Vergleich der 5 bis 9 deutlich.

6 zeigt die gleiche Schaltung wie zuvor, wobei nun das Proportionaldruckminderventil 7 der Ventilanordnung 5 aktiviert ist. Es erlangt dadurch aber keine Verbindung zu seiner Servoseite S2 sondern verschiebt den Steuerkolben 17 in eine Endlage. Erst dadurch wird das andere Proportionaldruckminderventil 6 aktiviert und betriebsfähig, indem die Verbindung der Servoseite S1 zur anderen Servoseite S2 über die Düsen 16 unterbrochen wird. Zugleich erlangt das Ventil 6 Verbindung zur Servoseite S1. Der Steuerkolben 17 ist dabei auf seiner in der Zeichnung rechten Stirnseite über die Drosselanordnung 16 zum Tank 9 hin druckentlastet.

Bei Aktivierung des Magneten C1 wird die Servoseite S1 mit der Druckversorgung des Hilfskreises 12 verbunden, wie in 7 dargestellt ist. Damit kann das Proportionaldruckminderventil 6 nunmehr die zugehörige Servoseite S1 nach Maßgabe der Bestromung des Magneten C1 und der durch die Rückstellfeder und die Druckrückführung 14 aufgebauten Gegenkräfte steuern.

Wird daraufhin das Proportionaldruckminderventil 7, wie in 8 gezeigt, wieder deaktiviert, so fällt der Steuerkolben 17 wieder in seine Mittellage zurück, wird dort aber nicht verharren, weil das andere Proportionaldruckminderventil 6 noch aktiv ist, das den Steuerkolben 17 weiter in Richtung der anderen Endlage verschiebt. Dies ist aus der 9 ersichtlich. Das zuvor als Vorsteuerventil fungierenden Proportionaldruckminderventil 7 ist deaktiviert. Der Steuerkolben wurde vom Proportionaldruckminderventil 6 in die in der Zeichnung linke Endlage verschoben. Damit ist nunmehr das Proportionaldruckminderventil 7 betriebsbereit zur Steuerung der Servoseite S2, während das Proportionaldruckminderventil 6 seinerseits die Rolle des Vorsteuerventils übernimmt.

In den 10 und 11 ist eine gegenständliche Ausbildung der Ventileinheit mit dem gemeinsamen Steuerkolben in zentrierter Lage (10) und ausgelenkt (11) dargestellt. Die Ventileinheit 5 umfasst die beiden Proportionaldruckminderventile 6, 7 mit den Magneten C1 und C2, die jeweils einer Servoseite S1, S2 zugeordnet sind.

Der Steuerkolben 17 wird in Neutrallage (10) mittels einer Federzentrierung gehalten, die durch zwei gleichartige Einheiten an beiden Seiten des Steuerkolbens 17 realisiert ist, welche im wesentlichen aus einer Stangenführung 20 mit einer darauf vorgespannten Feder 18 und mit einer in eine Richtung verschieblichen Scheibe 21, die in einer Richtung einen Anschlag hat, besteht. In dieser in 10 dargestellten Ausgangslage sind die beiden Servoseiten S1 und S2 über die Tankverbindungen 19 zum Tank entlastet. Durch die jeweiligen Ausgangsdruckleitungen D1, D2, denen in der zylindrischen Kolbenführung entsprechende Steuerkanten zugeordnet sind, ist jede Stirnseite des Steuerkolbens 17 mit dem Ausgangsdruck des jeweiligen Proportionaldruckminderventils beaufschlagbar.

In 11 ist der Magnet C2 des Proportionaldruckminderventils 7 aktiv. Der Steuerkolben 17 erhält Druck auf der zugehörigen Stirnseite und wird in seine in der Zeichnung rechte Endlage geschoben, wodurch das Proportionaldruckminderventil 6, wie anhand der 5 bis 9 beschrieben, aktiviert wird.

Der Steuerkolben 17 hält somit in der mittenzentrierten Lage die Steuerleitungen beider Proportionaldruckminderventile von den zugehörigen Servoseiten getrennt, verbindet beide Servoseiten zum Tank und verbindet jede seiner Stirnseiten mit dem Ausgangsdruck eines der Proportionaldruckminderventile. Bei Druckbeaufschlagung einer seiner beiden Stirnseiten wird er gegen die Federkräfte so verschoben, dass er weiterhin mit dieser Stirnseite zu dem Ausgangsdruck des zugehörigen Proportionaldruckminderventils, jetzt Vorsteuerventils, verbunden bleibt, die andere Stirnseite die Verbindung zu ihrem Proportionaldruckminderventil aber verliert und statt dessen zum Tank verbunden wird. Das Vorsteuerventil bleibt weiterhin von seiner zugehörigen Servoseite getrennt. Diese ist zum Tank entlastet. Die andere Servoseite dagegen tauscht zuletzt ihre Verbindung zum Tank gegen den Ausgangsdruck des zugehörigen Proportionaldruckminderventils, wenn dieses anschließend aktiviert wird.

Damit ergibt sich zusammengefasst folgende Funktionsweise: Ventil 7/C2 bestromt und Ventil 6/C1 unbestromt Control nicht aktiv dann Ventil 6/C1 bestromt Control auf 6/S1 aktiv dann Ventil 7/C2 unbestromt Control nicht aktiv dann Ventil 7/C2 bestromt (6/C1 ist noch bestromt) Control auf 7/S2 aktiv dann Ventil 6/C1 unbestromt Control nicht aktiv dann Ventil 6/C1 bestromt (7/C2 ist noch bestromt) Control erneut auf 6/C1 aktiv
u. s. w.

Das bedeutet bspw. für die Störfälle: Kabelbruch am aktiven Magneten: Control wird/bleibt inaktiv Kabelbruch am Vorsteuermagneten: Control wird/bleibt inaktiv aktives Magnetventil 7 klemmt: Vorsteuermagnet 6 deaktiviert das Control, kontrollierte Rückwärtsfahrt durch Ventil 6 noch möglich

Das System kann somit sowohl auf eine klemmendes Proportionaldruckminderventil, auf Kabelbruch oder elektrischen Kurzschluss angemessen reagieren, ohne dass zusätzliche Aktuatoren erforderlich sind.

1
hydrostatische Verstelleinheit
2
Pumpe
3
Ladepumpe, Hilfspumpe
4
Servosystem
5
Ventileinheit (Control)
6
erstes Proportionaldruckminderventil
7
zweites Proportionaldruckminderventil
8
Drossel
9
Tank
10
Siebelement, Filter
11
Antriebswelle
12
Hilfskreis
13
Überdruckventilanordnung
14
Druckrückführung
15
Rückstellfeder
16
Bedüsung
17
Steuerkolben
18
Druckfedern
19
Tankverbindung
20
Stangenführung
21
Scheibe
A, B
Arbeitsleitungen der hydrostatische Verstelleinheit
C1, C2
Proportionalmagnete
D1, D2
Ausgangsdruckleitungen
S1, S2
Servoseiten


Anspruch[de]
Hydrostatische Verstelleinheit mit einem die Verstellung der hydrostatischen Einheit bewirkenden Servosystem (4) und mit einer das Servosystem (4) steuernden Ventileinheit (5),

wobei

– die Ventileinheit (5) eine Sicherheitsfunktion aufweist, die in einem Störfall das Servosystems (4) in eine Sicherheitsstellung überführt,

– die Ventileinheit (5) zwei magnetisch betätigte Proportionaldruckminderventile (6, 7) umfasst,

– die Proportionaldruckminderventile (6, 7) jeweils eine der gegen einander arbeitenden Seiten des Servosystems (4) beaufschlagen, und

– die Sicherheitsfunktion dadurch realisiert ist, dass zumindest eines der Proportionaldruckminderventile (6) zugleich als Vorsteuerventil zum Aktivieren und Deaktivieren des zweiten Proportionaldruckminderventils (7) ausgebildet ist.
Hydrostatische Verstelleinheit nach Anspruch 1, bei der dem als Vorsteuerventil arbeitenden Proportionaldruckminderventil (6) ein Steuerkolben (17) zugeordnet ist, der abhängig von seiner Lage die dem zweiten Proportionaldruckminderventil (7) zugeordnete Servoseite aktiviert oder deaktiviert. Hydrostatische Verstelleinheit nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Proportionaldruckminderventile (6, 7) wechselseitig jeweils als Vorsteuerventil zum Aktivieren und Deaktivieren des jeweils anderen Proportionaldruckminderventils (6, 7) ausgebildet sind. Hydrostatische Verstelleinheit nach Anspruch 3, bei der ein einziger Steuerkolben (17) für beide Proportionaldruckminderventile (6, 7) vorgesehen ist. Hydrostatische Verstelleinheit nach Anspruch 4, bei welcher der Steuerkolben (17) eine federzentrierte Neutrallage besitzt. Hydrostatische Verstelleinheit nach Anspruch 4 oder 5, bei welcher die Federzentrierung des Steuerkolbens (17) durch zwei gleichartige Zentriervorrichtungen zu beiden Seiten des Steuerkolbens (17) realisiert wird, wobei die Zentriervorrichtungen jeweils eine Stangenführung (20) mit einer darauf vorgespannten Feder (18) und mit einer in eine Richtung verschieblichen Scheibe (21), die in die entgegengesetzte Richtung einen Anschlag hat, aufweisen. Hydrostatische Verstelleinheit nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei welcher der Steuerkolben (17) derart zwischen gegenüberliegenden Flanschen (C1, C2) von Magneten angeordnet ist, dass die Flansche die Steuerkolbenbohrung abdichten. Hydrostatische Verstelleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der das Deaktivieren des Proportionaldruckminderventils (6, 7) das Unterbrechen der Steuerleitungen zwischen dem Proportionaldruckminderventil (6, 7) und seiner zugeordneten Servoseite umfasst. Hydrostatische Verstelleinheit nach Anspruch 8, wobei die zugeordnete Servoseite zum Tank (9) entlastet wird. Hydrostatische Verstelleinheit nach Anspruch 8 oder 9, wobei beide Servoseiten gleichzeitig zum Tank (9) entlastet werden. Hydrostatische Verstelleinheit nach Anspruch 8, wobei beide Servoseiten unter Druckausgleich miteinander verbunden werden. Hydrostatische Verstelleinheit nach Anspruch 11, wobei beide Servoseiten zugleich zum Tank (9) entlastet werden. Hydrostatische Verstelleinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der das Deaktivieren das Unterbrechen der Steuerleitungen zur Druckversorgung des zweiten Proportionaldruckminderventils (7) umfasst. Hydrostatische Verstelleinheit nach Anspruch 13, wobei die Steuerleitungen zur Druckversorgung des zweiten Proportionaldruckminderventils (7) zum Tank (9) entlastet werden. Hydrostatische Verstelleinheit nach Anspruch 13 oder 14, wobei zusätzlich mindestens eine Servoseite zum Tank (9) entlastet wird. Hydrostatische Verstelleinheit nach Anspruch 15, bei der beide Servoseiten kurzgeschlossen werden. Hydrostatische Verstelleinheit nach einem der Ansprüche 10, 14 oder 16, bei welcher in den Tankabläufen der Servoseiten eine unterschiedliche Bedüsung mit unterschiedlicher Verzögerung des Tankablaufs vorgesehen ist.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com