DE102019202992A1

DE102019202992A1 - Bremsventilanordnung in 2-Wege-Einbauventil-Technik

Info

Publication number: DE102019202992A1
Application number: DE102019202992.2A
Authority: DE
Inventors: Andreas Rath
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-03-06
Filing date: 2019-03-06
Publication date: 2020-09-10

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Bremsventilanordnung (20; 20') zur Verwendung in einem hydraulischen Antriebssystem (10), welches an einen ersten bzw. einen zweiten Arbeitsanschluss (61; 62) der Bremsventilanordnung (20; 20') anschließbar ist. Erfindungsgemäß umfasst die Bremsventilanordnung (20; 20') ein erstes und ein zweites Hauptventil (30; 40), welche jeweils als Sitzventile ausgebildet sind, wobei sie jeweils einen ersten bzw. zweiten Zulaufanschluss (31; 41), einen ersten bzw. zweiten Ablaufanschluss (32; 42) und einen ersten bzw. zweiten Steueranschluss (33; 43) aufweisen, wobei der erste Arbeitsanschluss (61) mit dem ersten Zulaufanschluss (31) und dem zweiten Ablaufanschluss (42) permanent verbunden ist, wobei der zweite Arbeitsanschluss (62) mit dem zweiten Zulaufanschluss (41) und dem ersten Ablaufanschluss (32) permanent verbunden ist, wobei eine erste Steuerstelle (21) vorgesehen ist, welche an wenigstens ein Druckbegrenzungsventil (27; 28) angeschlossen ist, so dass der Druck an der ersten Steuerstelle (21) nach oben begrenzt ist, wobei die erste Steuerstelle (21) fluidisch mit dem ersten und dem zweiten Steueranschluss (33; 43) verbunden ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bremsventilanordnung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein hydraulisches Antriebssystem mit einer derartigen Bremsventilanordnung.
Insbesondere bei Schienenfahrzeugen sind hydraulische Antriebssysteme bekannt, die eine erste und eine zweite Hydromaschine umfassen, die über eine erste und eine zweite Leitung in einem geschlossenen hydraulischen Kreis miteinander verbunden sind. Derartige hydraulische Antriebssysteme können Bremsventilanordnungen umfassen, über welche die erste und die zweite Leitung über eine verstellbare Drossel miteinander verbindbar sind, um das hydraulische Antriebssystem sanft abzubremsen. Die genannte verstellbare Drossel ist dabei außerordentlich hohen hydraulischen Belastungen ausgesetzt. An der Drossel können einerseits sehr hohe Drücke anstehen, wobei gleichzeitig sehr hohe Volumenströme durch die Drossel fließen.
Weiter sind aus dem Katalog, der am 01.02.2019 unter der Internetadresse http://www.moog.de/literature/ICD/Moog-CartridgeValves-2wavStard-Catalogde.pdf abrufbar war, sogenannte 2-Wege-Einbauventile bekannt. Hierbei handelt es sich um Sitzventile, die je nach Typ für besonders hohe Drücke und Volumenströme geeignet sind.
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass die Bremsventilanordnung die im Betrieb auftretenden Drücke und Volumenströme dauerhaft ertragen kann. Darüber hinaus kann die Bremswirkung sehr feinfühlig eingestellt werden. Die Bremsventilanordnung kommt dabei mit am Markt gängigen Ventilen aus. Teure Sonderanfertigungen sind nicht erforderlich.
Gemäß dem selbständigen Anspruch wird vorgeschlagen, dass die Bremsventilanordnung ein erstes und ein zweites Hauptventil umfasst, welche jeweils als Sitzventile ausgebildet sind, wobei sie jeweils einen ersten bzw. zweiten Zulaufanschluss, einen ersten bzw. zweiten Ablaufanschluss und einen ersten bzw. zweiten Steueranschluss aufweisen, wobei der erste Arbeitsanschluss mit dem ersten Zulaufanschluss und dem zweiten Ablaufanschluss permanent verbunden ist, wobei der zweite Arbeitsanschluss mit dem zweiten Zulaufanschluss und dem ersten Ablaufanschluss permanent verbunden ist, wobei eine erste Steuerstelle vorgesehen ist, welche an wenigstens ein Druckbegrenzungsventil angeschlossen ist, so dass der Druck an der ersten Steuerstelle nach oben begrenzt ist, wobei die erste Steuerstelle fluidisch mit dem ersten und dem zweiten Steueranschluss verbunden ist.
Wenn mehrere zweite Hydromaschinen verwendet werden, so sind diese vorzugsweise zwischen der ersten und der zweiten Leitung parallel geschaltet. Das wenigstens eine Druckbegrenzungsventil hat vorzugsweise einen verstellbaren Auslösedruck. Im Rahmen der vorliegenden Anmeldung soll unter einer Steuerstelle ein zusammenhängender Hohlraum innerhalb des Fluidkanalsystems der Bremsventilanordnung verstanden werden, in dem das Druckfluid frei fließen kann, ohne dass seine Strömung durch Drosseln oder Ventile behindert wird. Dementsprechend herrscht im gesamten genannten Hohlraum bzw. an der gesamten Steuerstelle der gleiche Druck. Bei dem Druckfluid handelt es sich vorzugsweise um eine Flüssigkeit und höchst vorzugsweise um Hydrauliköl. Das erste und/oder das zweite Hauptventil haben vorzugsweise einen Ventilsitz, welcher mittels eines beweglichen Ventilkörpers verschließbar ist, wobei der erste bzw. der zweite Zulaufanschluss über den Ventilsitz mit dem ersten bzw. dem zweiten Ablaufanschluss fluidisch verbindbar ist, wobei der Druck am ersten bzw. zweiten Steueranschluss den betreffenden Ventilkörper mit einer zum zugeordneten Ventilsitz hin gerichteten Kraft beaufschlagt. Das erste und/oder das zweite Hauptventil ist vorzugsweise so ausgelegt, dass der Druck am ersten bzw. zweiten Ablaufanschluss keine Axialkraft auf den entsprechenden Ventilkörper bewirkt.
In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung angegeben.
Es kann vorgesehen sein, dass ein erster Fluidströmungspfad vom ersten Arbeitsanschluss über eine zweite Steuerstelle, weiter über ein erstes Schaltventil zur ersten Steuerstelle führt, wobei die zweite Steuerstelle zumindest mittelbar mit dem ersten Steueranschluss verbunden ist. Damit ist der erste Steueranschluss vom ersten Arbeitsanschluss her mit Druckfluid versorgbar. Der am ersten Steueranschluss anliegende Druck kann mit dem ersten Schaltventil zwischen zwei verschiedenen Druckniveaus umgeschaltet werden, welche vom Druck an der ersten Steuerstelle und dem Druck am ersten Arbeitsanschluss abhängen. Es ist denkbar, dass die zweite Steuerstelle mit dem ersten Steueranschluss zusammenfällt, wobei die weiter unten erläuterte Verschaltung bevorzugt ist.
Es kann vorgesehen sein, dass der erste Fluidströmungspfad eine erste und eine zweite Drossel umfasst, wobei er vom ersten Arbeitsanschluss über die erste Drossel, weiter über die zweite Steuerstelle, weiter über die zweite Drossel zum ersten Schaltventil führt. Die erste und die zweite Drossel bilden mithin einen hydraulischen Druckteiler, dessen Mittendruck der Druck an der zweiten Steuerstelle ist. Hierdurch hängt der Druck an der zweiten Steuerstelle sowohl vom Druck an der ersten Steuerstelle als auch vom Druck am ersten Arbeitsanschluss ab. Somit ist in jedem Betriebszustand der Bremsventilanordnung eine feinfühlige Einstellung der Bremskraft möglich.
Es kann vorgesehen sein, dass die zweite Steuerstelle über eine dritte Drossel mit dem ersten Steueranschluss fluidisch verbunden ist. Hierdurch wirken sich schnelle Druckschwankungen am ersten Arbeitsanschluss nur stark gedämpft auf die Stellung des ersten Hauptventils aus.
Es kann vorgesehen sein, dass ein zweiter Fluidströmungspfad vom zweiten Arbeitsanschluss über eine dritte Steuerstelle, weiter über ein zweites Schaltventil zur ersten Steuerstelle führt, wobei die dritte Steuerstelle zumindest mittelbar mit dem zweiten Steueranschluss verbunden ist. Damit ist der zweite Steueranschluss vom zweiten Arbeitsanschluss her mit Druckfluid versorgbar. Der am zweiten Steueranschluss anliegende Druck kann mit dem zweiten Schaltventil zwischen zwei verschiedenen Druckniveaus umgeschaltet werden, welche vom Druck an der ersten Steuerstelle und dem Druck am zweiten Arbeitsanschluss abhängen. Es ist denkbar, dass die dritte Steuerstelle mit dem zweiten Steueranschluss zusammenfällt, wobei die weiter unten erläuterte Verschaltung bevorzugt ist.
Es kann vorgesehen sein, dass der zweite Fluidströmungspfad eine vierte und eine fünfte Drossel umfasst, wobei er vom zweiten Arbeitsanschluss über die vierte Drossel, weiter über die dritte Steuerstelle, weiter über die fünfte Drossel zum zweiten Schaltventil führt. Die vierte und die fünfte Drossel bilden mithin einen hydraulischen Druckteiler, dessen Mittendruck der Druck an der dritten Steuerstelle ist. Hierdurch hängt der Druck an der dritten Steuerstelle sowohl vom Druck an der ersten Steuerstelle als auch vom Druck am zweiten Arbeitsanschluss ab. Somit ist in jedem Betriebszustand der Bremsventilanordnung eine feinfühlige Einstellung der Bremskraft möglich.
Es kann vorgesehen sein, dass die dritte Steuerstelle über eine sechste Drossel mit dem zweiten Steueranschluss fluidisch verbunden ist. Hierdurch wirken sich schnelle Druckschwankungen am zweiten Arbeitsanschluss nur stark gedämpft auf die Stellung des zweiten Hauptventils aus.
Es kann vorgesehen sein, dass die erste und/oder die zweite und/oder die dritte und/oder die vierte und/oder die fünfte und/oder die sechste Drossel einen festen Strömungswiderstand aufweist. Eine derartige Bremsvorrichtung ist besonders einfach und kostengünstig herstellbar. Sie arbeitet besonders zuverlässig.
Es kann vorgesehen sein, dass die erste Steuerstelle über ein erstes und parallel geschaltetes zweites Druckbegrenzungsventil mit einem Tankanschluss verbunden ist, wobei der Auslösedruck des ersten Druckbegrenzungsventils verstellbar ist. Der Auslösedruck des ersten Druckbegrenzungsventils ist vorzugsweise elektrisch verstellbar, wobei er höchst vorzugsweise mittels eines Vorsteuerventils verstellt wird.
Das zweite Druckbegrenzungsventil kann einen fest vorgegebenen oder einen mechanisch verstellbaren Auslösedruck haben. Vorzugsweise ist der Auslösedruck des zweiten Druckbegrenzungsventils in jedem Betriebszustand höher als der Auslösedruck des ersten Druckbegrenzungsventils. Mit dem ersten Druckbegrenzungsventil wird in erster Linie der Druck an der ersten Steuerstelle eingestellt. Das zweite Druckbegrenzungsventil dient in erster Linie der Absicherung der Bremsventilanordnung gegen Überdruck. Es ist vorzugsweise besonders einfach, insbesondere direktgesteuert ausgebildet.
Es kann vorgesehen sein, dass die erste Steuerstelle parallel zu dem wenigstens einen Druckbegrenzungsventil über ein Druckentlastungsventil mit dem Tankanschluss verbunden ist. Das Druckentlastungsventil ist vorzugsweise als 2/2-Wege-Sitzventil ausgebildet, welches höchst vorzugsweise im unbetätigten Zustand offen ist. Es kann manuell und/oder elektrisch betätigbar sein. Im offenen Zustand des Druckentlastungsventils sind die erste und die zweite Leitung widerstandsarm miteinander verbunden. Die erste und die zweite Hydromaschine können sich damit weitgehend unabhängig voneinander bewegen. Die hydraulische Bewegungskopplung entsprechend dem oben angesprochenen geschlossenen hydraulischen Kreis ist sehr weitgehend aufgehoben. Mit dem Druckentlastungsventil kann der Druck an der ersten Steuerstelle insbesondere auf einen niedrigeren Wert eingestellt werden, als dies mit dem wenigstens einen Druckbegrenzungsventil möglich ist.
Es können ein erstes und ein zweites Rückschlagventil und eine vierte Steuerstelle vorgesehen sein, wobei die vierte Steuerstelle Bestandteil des ersten und des zweiten Fluidströmungspfades ist, wobei das erste Rückschlagventil im ersten Fluidströmungspfad zwischen dem ersten Arbeitsanschluss und der vierten Steuerstelle angeordnet ist, wobei es ausschließlich einen Fluidstrom vom ersten Arbeitsanschluss zur vierten Steuerstelle zulässt, wobei das zweite Rückschlagventil im zweiten Fluidströmungspfad zwischen dem zweiten Arbeitsanschluss und der vierten Steuerstelle angeordnet ist, wobei es ausschließlich einen Fluidstrom vom zweiten Arbeitsanschluss zur vierten Steuerstelle zulässt. Im Ergebnis liegt an der vierten Steuerstelle der höhere der beiden Drücke aus dem Druck am ersten Arbeitsanschluss und dem Druck am zweiten Arbeitsanschluss an. Damit ist auch in ungewöhnlichen Betriebszuständen eine sichere Versorgung des ersten und des zweiten Steueranschlusses mit Druckfluid gegeben. Die vierte Steuerstelle ist vorzugsweise stromaufwärts der ersten bzw. der vierten Drossel angeordnet.
Schutz wird außerdem für ein hydraulisches Antriebssystem mit einer erfindungsgemäßen Bremsventilanordnung gemäß Anspruch 12 beansprucht. Die fluidischen Verbindungen zwischen der ersten bzw. der zweiten Leitung und dem ersten bzw. dem zweiten Arbeitsanschluss bestehen vorzugsweise permanent, so dass die Bremsvorrichtung permanent verwendbar ist.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

1 ein hydraulisches Antriebssystem mit einer erfindungsgemäßen Bremsventilanordnung;
2 eine Bremsventilanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, die in dem hydraulischen Antriebssystem nach 1 verwendbar ist; und
3 eine Bremsventilanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die in dem hydraulischen Antriebssystem nach 1 verwendbar ist.

1 zeigt ein hydraulisches Antriebssystem 10 mit einer erfindungsgemäßen Bremsventilanordnung 20; 20'. Das vorliegende hydraulische Antriebssystem 10 ist Bestandteil Schienenfahrzeuges, wobei insbesondere eine angetriebene Achse 81 eines Fahrgestells 80 damit angetrieben wird. Das Fahrgestell 80 kann außerdem eine nicht angetriebene Achse 81 umfassen. An jeder Achse 81; 82 sind vorzugsweise jeweils zwei Räder 83 drehfest angeordnet.
Das hydraulische Antriebssystem 10 umfasst eine erste Hydromaschine 11, welche vorzugsweise als Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise ausgeführt ist. Vorzugsweise lässt sie einen 4-Quadranten-Betrieb zu, wobei sie in der überwiegenden Zeit als Pumpe betrieben wird. Die erste Hydromaschine 11 kann über eine erste Kupplung 86 mit einem Antriebsmotor 85, insbesondere einem Dieselmotor, in Drehantriebsverbindung stehen. Das Verdrängungsvolumen der ersten Hydromaschine 11 ist vorzugsweise stetig verstellbar. Vorzugsweise ist eine erste Regelvorrichtung 15 vorgesehen, mit welcher das genannte Verdrängungsvolumen proportional zu einem elektrischen Stellsignal einstellbar ist.
Das hydraulische Antriebssystem 10 umfasst weiter eine zweite Hydromaschine 12, welche vorzugsweise als Axialkolbenmaschine in Schrägachsenbauweise ausgeführt ist. Vorzugsweise lässt sie einen 4-Quadranten-Betrieb zu, wobei sie in der überwiegenden Zeit als Motor betrieben wird. Die zweite Hydromaschine 12 kann über eine zweite Kupplung 87 mit einem Getriebe 84, insbesondere einem Stirnradgetriebe, in Drehantriebsverbindung stehen, wobei das Getriebe 84 mit der angetriebenen Achse 81 in Drehantriebsverbindung steht. Das Verdrängungsvolumen der zweiten Hydromaschine 12 ist vorzugsweise stetig verstellbar. Vorzugsweise ist eine zweite Regelvorrichtung 16 vorgesehen, mit welcher das genannte Verdrängungsvolumen proportional zu einem elektrischen Stellsignal einstellbar ist.
Die erste und die zweite Hydromaschine 11; 12 sind über eine erste und eine zweite Leitung 13; 14 in einem geschlossenen hydraulischen Kreis miteinander verbunden. Vorzugsweise ist der geschlossene hydraulische Kreis mit einer Speisung und/oder mit einer Spülung und/oder mit einer Überdruckabsicherung ausgestattet, die in 1 nicht dargestellt sind, wobei sie beispielsweise aus der DE 10 2005 051 324 A1 bekannt sind. Mit der Speisung wird durch Leckagen und/oder die Spülung aus dem geschlossenen hydraulischen Kreis entweichendes Druckfluid nachgefördert. Mit der Spülung wird eine Überhitzung des im geschlossenen Kreis umlaufenden Druckfluids vermieden.
Weiter umfasst das hydraulische Antriebssystem 10 eine erfindungsgemäße Bremsventilanordnung 20; 20', wobei wahlweise die erste oder die zweite Ausführungsform verwendet werden kann. Beide Ausführungsformen haben einen ersten und einem zweiten Arbeitsanschluss 61; 62 und einen Tankanschluss 63. Der erste Arbeitsanschluss 61 ist fluidisch permanent an die erste Leitung 13 angeschlossen. Der zweite Arbeitsanschluss 62 ist fluidisch permanent an die zweite Leitung 14 angeschlossen. Der Tankanschluss 63 ist an einen Tank 17 angeschlossen, in den beispielsweise auch Leckagen aus der ersten und der zweiten Hydromaschine 11; 12 geleitet werden. In 1 bezeichnen alle Tanksymbole 17 denselben Tank.
2 zeigt eine Bremsventilanordnung 20 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, die in dem hydraulischen Antriebssystem nach 1 verwendbar ist. Die Bremsvorrichtung 20 umfasst ein erstes und ein zweites Hauptventil 30; 40 die jeweils als Sitzventil ausgeführt sind, wobei sie vorzugsweise identisch ausgebildet sind. Die beiden Hauptventile 30; 40 haben einen ersten bzw. einen zweiten Zulaufanschluss 31; 41 und einen ersten bzw. einen zweiten Ablaufanschluss 32; 42 und einen ersten bzw. einen zweiten Steueranschluss 33; 43. Mit dem Druck am ersten bzw. zweiten Steueranschluss 33; 43 kann eingestellt werden, wie weit der zugeordnete Ventilsitz geöffnet ist. Der Ventilsitz kann dabei im Prinzip vom Zulaufanschluss zum Ablaufanschluss als auch vom Ablaufanschluss zum Zulaufanschluss durchströmt werden. Die erfindungsgemäße Bremsventilanordnung 20 ist jedoch so ausgelegt, dass ausschließlich eine Durchströmung vom Zulaufanschluss zum Ablaufanschluss hin erfolgen kann. Insbesondere ist das erste bzw. das zweite Hauptventil 30; 40 so ausgelegt, dass der Druck am ersten bzw. zweiten Ablaufanschluss 32; 42 keine Axialkraft auf den entsprechenden Ventilkörper bewirkt (Steuerflächenverhältnis 1:1). Der erste bzw. zweite Zulaufanschluss 31; 41 ist vorzugsweise axial angeordnet, wobei der erste bzw. zweite Ablaufanschluss 32; 42 vorzugsweise radial angeordnet ist.
Der erste Arbeitsanschluss 61 ist mit dem ersten Zulaufanschluss 31 fluidisch verbunden, wobei der erste Ablaufanschluss 32 mit dem zweiten Arbeitsanschluss 62 fluidisch verbunden ist, wobei die beiden genannten Verbindungen vorzugsweise permanent bestehen. Damit kann der Fluidstrom von der ersten zur zweiten Leitung mit dem ersten Hauptventil 30 gesteuert werden. Der zweite Arbeitsanschluss 62 ist mit dem zweiten Zulaufanschluss 41 fluidisch verbunden, wobei der zweite Ablaufanschluss 42 mit dem ersten Arbeitsanschluss 61 fluidisch verbunden ist, wobei die beiden genannten Verbindungen vorzugsweise permanent bestehen. Damit kann der Fluidstrom von der zweiten zur ersten Leitung mit dem zweiten Hauptventil 40 gesteuert werden.
Die erste Steuerstelle 21 ist parallel an ein erstes und ein zweites Druckbegrenzungsventil 27; 28 und an ein Druckentlastungsventil 29 angeschlossen, wobei diese Ventile 27; 28; 29 wiederum parallel an den Tankanschluss 63 angeschlossen sind. Das erste Druckbegrenzungsventil 27 ist elektrisch verstellbar, wobei es vorzugsweise mit einer Vorsteuerung versehen ist. Mit dem ersten Druckbegrenzungsventil 27 wird der Druck an der ersten Steuerstelle 21 und mithin der Öffnungsquerschnitt des jeweils aktiven ersten bzw. zweiten Hauptventils 30; 40 eingestellt. Das zweite Druckbegrenzungsventil 28 dient der Überlastabsicherung. Sein Öffnungsdruck ist vorzugsweise immer höher eingestellt als derjenige des ersten Druckbegrenzungsventils 27. Das Druckentlastungsventil 29 ist als 2-/2-WegeSitzventil ausgeführt, welches im unbetätigten Zustand geöffnet ist. Dann ist der Druck an der ersten Steuerstelle 21 im Wesentlichem gleich dem Druck am Tankanschluss 63. Im betätigten Zustand des Druckentlastungsventils 29 wird insbesondere das erste Druckbegrenzungsventil 27 wirksam, um den Druck an der ersten Steuerstelle 21 einzustellen.
Dem ersten Hauptventil 30 ist ein erster Fluidströmungspfad zugeordnet, welcher vom ersten Arbeitsanschluss 61, weiter über eine erste Drossel 51, weiter über eine zweite Steuerstelle 22, weiter über eine zweite Drossel 52, weiter über ein erstes Schaltventil 25 zur ersten Steuerstelle 21 führt. Dem zweiten Hauptventil 40 ist ein zweiter Fluidströmungspfad zugeordnet, welcher vom zweiten Arbeitsanschluss 62, weiter über eine vierte Drossel 54, weiter über eine dritte Steuerstelle 23, weiter über eine fünfte Drossel 55, weiter über ein zweites Schaltventil 26 zur ersten Steuerstelle 21 führt. Die zweite Steuerstelle 22 ist über eine dritte Drossel 53 mit dem ersten Steueranschluss 33 verbunden, wobei das erste Hauptventil 30 eine weitere Drossel umfassen kann, welche der dritten Drossel 53 in Reihe geschaltet ist. Die dritte Steuerstelle 23 ist über eine sechste Drossel 56 mit dem zweiten Steueranschluss 43 verbunden, wobei das zweite Hauptventil 40 eine weitere Drossel umfassen kann, welche der dritten Drossel 53 in Reihe geschaltet ist.
Das erste und das zweite Schaltventil 25; 26 sind als 2/2-Wege-Sitzventile ausgebildet. Sie sind vorzugsweise im unbetätigten Zustand geöffnet, wobei sie wahlweise elektrisch oder von Hand betätigbar sind. Wenn das erste bzw. das zweite Schaltventil 25; 26 geschlossen ist, steigt der Druck an der zugeordneten zweiten bzw. dritten Steuerstelle 22; 23 auf den Druck am zugeordneten ersten bzw. zweiten Arbeitsanschluss 61; 62 an, wodurch das betreffende erste bzw. zweite Hauptventil 30; 40 in die geschlossene Stellung gedrückt wird. Wenn beide Hauptventile 30; 40 geschlossen sind, kann kein Druckfluid zwischen dem ersten und dem zweiten Arbeitsanschluss 61; 62 ausgetauscht werden, gleich in welche Fließrichtung. Die Bremsventilanordnung 20 beeinflusst den geschlossenen hydraulischen Kreis nicht.
Wird nun beispielsweise das erste Schaltventil 25 geöffnet, so fließt Druckfluid vom ersten Arbeitsanschluss 61 zur ersten Steuerstelle 21. Der Druck an der zweiten Steuerstelle 22 stellt sich dabei entsprechend des Drosselquerschnitts der ersten und der zweiten Drossel 51; 52 auf einem Druck zwischen dem Druck am ersten Arbeitsanschluss 61 und dem Druck an der ersten Steuerstelle 21 ein. Durch Veränderung des Drucks an der ersten Steuerstelle 21 mittels des ersten Druckbegrenzungsventils 27 kann mithin der Druck an der zweiten Steuerstelle 22 beeinflusst werden, welcher die Öffnung des ersten Hauptventils 30 bestimmt. Die dritte Drossel 53 bewirkt dabei, dass sich abrupte Druckänderungen am ersten Arbeitsanschluss 61 erst verzögert auf die Öffnung des ersten Hauptventils 30 auswirken. Im Ergebnis kann Druckfluid vom ersten Arbeitsanschluss 61 zum zweiten Arbeitsanschluss 62 fließen.
Wenn das zweite Schaltventil 26 geöffnet ist, so fließt Druckfluid vom zweiten Arbeitsanschluss 62 zur ersten Steuerstelle 21. Der Druck an der dritten Steuerstelle 23 stellt sich dabei entsprechend der Drosselquerschnitte der vierten und der fünften Drossel 54; 55 auf einem Druck zwischen dem Druck am zweiten Arbeitsanschluss 62 und dem Druck an der ersten Steuerstelle 21 ein. Durch Veränderung des Drucks an der ersten Steuerstelle 21 mittels des ersten Druckbegrenzungsventils 27 kann mithin der Druck an der dritten Steuerstelle 23 beeinflusst werden, welcher die Öffnung des zweiten Hauptventils 40 bestimmt. Die sechste Drossel 56 bewirkt dabei, dass sich abrupte Druckänderungen am zweiten Arbeitsanschluss 62 erst verzögert auf die Öffnung des zweiten Hauptventils 40 auswirken. Im Ergebnis kann Druckfluid vom zweiten Arbeitsanschluss 62 zum ersten Arbeitsanschluss 61 fließen.
Hinzuweisen ist noch auf den ersten bzw. den zweiten Spülanschluss 64; 65, der jeweils unmittelbar mit einem zugeordneten ersten bzw. zweiten Arbeitsanschluss 61; 62 verbunden ist. Der erste und der zweite Spülanschluss 64; 65 ist vorliegend verschlossen, wobei dort die aus der DE 10 2005 051 324 A1 bekannte Spülung und/oder die dortige Einspeisung und/oder die dortige Überdruckabsicherung angeschlossen werden kann.
Weiter ist auf die optionalen Messanschlüsse 66 hinzuweisen, an denen der Druck am ersten bzw. zweiten Arbeitsanschluss 61; 62 bzw. der Druck am Tankanschluss 63 bzw. der Druck an der ersten bzw. der zweiten bzw. der dritten Steuerstelle 21; 22; 23 zum Anschluss eines Manometers nach außen zugänglich gemacht wurde. Die Messanschlüsse 66 sind jeweils mit einem Rückschlagventil verschlossen, so dass dort keine Druckfluid entweichen kann, so lange kein Manometer angeschlossen ist.
3 zeigt eine Bremsventilanordnung 20' gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, die in dem hydraulischen Antriebssystem nach 1 verwendbar ist. Die zweite Ausführungsform ist bis auf die nachfolgend erläuterten Unterschiede identisch mit der ersten Ausführungsform ausgebildet, so dass diesbezüglich auf die Ausführungen zu 2 verwiesen wird. In den 2 und 3 sind gleiche bzw. sich entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
Bei der ersten Ausführungsform kann der erste Fluidströmungspfad nur vom ersten Arbeitsanschluss 61 her und der zweite Fluidströmungspfad nur vom zweiten Arbeitsanschluss 62 her mit Druckfluid versorgt werden. Bei der zweiten Ausführungsform werden der erste und der zweite Fluidströmungspfad dagegen vom höheren der beiden Drücke am ersten bzw. am zweiten Arbeitsanschluss 61; 62 mit Druckfluid versorgt. Hierfür ist eine vierte Steuerstelle 24 vorgesehen, die sowohl Bestandteil des ersten als auch des zweiten Fluidströmungspfades ist. Zwischen dem ersten Arbeitsanschluss 61 und der vierten Steuerstelle 24 ist ein erstes Rückschlagventil 57 eingebaut, welches ausschließlich einen Fluidstrom vom ersten Arbeitsanschluss 61 zur vierten Steuerstelle 24 zulässt. Zwischen den zweiten Arbeitsanschluss 62 und der vierten Steuerstelle 24 ist ein zweites Rückschlagventil 58 eingebaut, welches ausschließlich einen Fluidstrom vom zweiten Arbeitsanschluss 62 zur vierten Steuerstelle 24 zulässt. Wenn beispielsweise der Druck am ersten Arbeitsanschluss 61 höher als Druck am zweiten Arbeitsanschluss 62 ist, so kann nun über das erste Rückschlagventil 57 und die vierte Steuerstelle 24 Druckfluid in den zweiten Fluidströmungspfad einfließen. Damit steht eingangsseitig am ersten und am zweiten Fluidströmungspfad immer der höchstmögliche Druck an, gleich, in welchem Betriebszustand sich die Bremsventilanordnung befindet.
Bezugszeichenliste

10: Hydraulisches Antriebssystem
11: erste Hydromaschine
12: zweite Hydromaschine
13: erste Leitung
14: zweite Leitung
15: erste Regelvorrichtung
16: zweite Regelvorrichtung
17: Tank
20: Bremsventilanordnung (erste Ausführungsform)
20': Bremsventilanordnung (zweite Ausführungsform)
21: erste Steuerstelle
22: zweite Steuerstelle
23: dritte Steuerstelle
24: vierte Steuerstelle
25: erstes Schaltventil
26: zweites Schaltventil
27: erstes Druckbegrenzungsventil
28: zweites Druckbegrenzungsventil
29: Druckentlastungsventil
30: erstes Hauptventil
31: erster Zulaufanschluss
32: erster Ablaufanschluss
33: erster Steueranschluss
40: zweites Hauptventil
41: zweiter Zulaufanschluss
42: zweiter Ablaufanschluss
43: zweiter Steueranschluss
51: erste Drossel
52: zweite Drossel
53: dritte Drossel
54: vierte Drossel
55: fünfte Drossel
56: sechste Drossel
57: erstes Rückschlagventil
58: zweites Rückschlagventil
61: erster Arbeitsanschluss
62: zweiter Arbeitsanschluss
63: Tankanschluss
64: erster Spülanschluss
65: zweiter Spülanschluss
66: Messanschluss
80: Fahrgestell
81: angetriebene Achse
82: nicht angetriebene Achse
83: Rad
84: Getriebe
85: Antriebsmotor
86: erste Kupplung
87: zweite Kupplung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005051324 A1 [0025, 0034]

Claims

Bremsventilanordnung (20; 20') zur Verwendung in einem hydraulischen Antriebssystem (10), wobei das hydraulische Antriebssystem (10) eine erste und wenigstens eine zweite Hydromaschine (11; 12) umfasst, welche über eine erste und eine zweite Leitung (13; 14) in einem geschlossenen hydraulischen Kreis miteinander verbunden sind, wobei die erste bzw. die zweite Leitung (13; 14) an einen ersten bzw. einen zweiten Arbeitsanschluss (61; 62) der Bremsventilanordnung (20; 20') anschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Bremsventilanordnung (20; 20') ein erstes und ein zweites Hauptventil (30; 40) umfasst, welche jeweils als Sitzventile ausgebildet sind, wobei sie jeweils einen ersten bzw. zweiten Zulaufanschluss (31; 41), einen ersten bzw. zweiten Ablaufanschluss (32; 42) und einen ersten bzw. zweiten Steueranschluss (33; 43) aufweisen, wobei der erste Arbeitsanschluss (61) mit dem ersten Zulaufanschluss (31) und dem zweiten Ablaufanschluss (42) permanent verbunden ist, wobei der zweite Arbeitsanschluss (62) mit dem zweiten Zulaufanschluss (41) und dem ersten Ablaufanschluss (32) permanent verbunden ist, wobei eine erste Steuerstelle (21) vorgesehen ist, welche an wenigstens ein Druckbegrenzungsventil (27; 28) angeschlossen ist, so dass der Druck an der ersten Steuerstelle (21) nach oben begrenzt ist, wobei die erste Steuerstelle (21) fluidisch mit dem ersten und dem zweiten Steueranschluss (33; 43) verbunden ist.
Bremsventilanordnung nach Anspruch 1, wobei ein erster Fluidströmungspfad vom ersten Arbeitsanschluss (61) über eine zweite Steuerstelle (22), weiter über ein erstes Schaltventil (25) zur ersten Steuerstelle (21) führt, wobei die zweite Steuerstelle (22) zumindest mittelbar mit dem ersten Steueranschluss (33) verbunden ist.
Bremsventilanordnung nach Anspruch 2, wobei der erste Fluidströmungspfad eine erste und eine zweite Drossel (51; 52) umfasst, wobei er vom ersten Arbeitsanschluss (61) über die erste Drossel (51), weiter über die zweite Steuerstelle (22), weiter über die zweite Drossel (52) zum ersten Schaltventil (25) führt.
Bremsventilanordnung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die zweite Steuerstelle (22) über eine dritte Drossel (53) mit dem ersten Steueranschluss (33) fluidisch verbunden ist.
Bremsventilanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein zweiter Fluidströmungspfad vom zweiten Arbeitsanschluss (62) über eine dritte Steuerstelle (23), weiter über ein zweites Schaltventil (26) zur ersten Steuerstelle (21) führt, wobei die dritte Steuerstelle (23) zumindest mittelbar mit dem zweiten Steueranschluss (43) verbunden ist.
Bremsventilanordnung nach Anspruch 5, wobei der zweite Fluidströmungspfad eine vierte und eine fünfte Drossel (54; 55) umfasst, wobei er vom zweiten Arbeitsanschluss (62) über die vierte Drossel (54), weiter über die dritte Steuerstelle (23), weiter über die fünfte Drossel (55) zum zweiten Schaltventil (26) führt.
Bremsventilanordnung nach Anspruch 5 oder 6, wobei die dritte Steuerstelle (23) über eine sechste Drossel (56) mit dem zweiten Steueranschluss (43) fluidisch verbunden ist.
Bremsventilanordnung nach einem der Ansprüche 3, 4, 6 oder 7, wobei die erste und/oder die zweite und/oder die dritte und/oder die vierte und/oder die fünfte und/oder die sechste Drossel (51; 52; 53; 54; 55; 56) einen festen Strömungswiderstand aufweist.
Bremsventilanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Steuerstelle (22) über ein erstes und parallel geschaltetes zweites Druckbegrenzungsventil (27; 28) mit einem Tankanschluss (63) verbunden ist, wobei der Auslösedruck des ersten Druckbegrenzungsventils (27) verstellbar ist.
Bremsventilanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Steuerstelle (21) parallel zu dem wenigstens einen Druckbegrenzungsventil (27; 28) über ein Druckentlastungsventil (29) mit dem Tankanschluss (63) verbunden ist.
Bremsventilanordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, soweit diese auf Anspruch 3 rückbezogen sind, wobei ein erstes und ein zweites Rückschlagventil (57; 58) und eine vierte Steuerstelle (24) vorgesehen sind, wobei die vierte Steuerstelle (24) Bestandteil des ersten und des zweiten Fluidströmungspfades ist, wobei das erste Rückschlagventil (57) im ersten Fluidströmungspfad zwischen dem ersten Arbeitsanschluss (61) und der vierten Steuerstelle (24) angeordnet ist, wobei es ausschließlich einen Fluidstrom vom ersten Arbeitsanschluss (61) zur vierten Steuerstelle (24) zulässt, wobei das zweite Rückschlagventil (58) im zweiten Fluidströmungspfad zwischen dem zweiten Arbeitsanschluss (62) und der vierten Steuerstelle (24) angeordnet ist, wobei es ausschließlich einen Fluidstrom vom zweiten Arbeitsanschluss (62) zur vierten Steuerstelle (24) zulässt.
Hydraulisches Antriebssystem, welches eine erste und wenigstens eine zweite Hydromaschine (11; 12) umfasst, welche über eine erste und ein zweite Leitung (13; 14) in einem geschlossenen hydraulischen Kreis miteinander verbunden sind, wobei eine Bremsventilanordnung (20; 20') nach einem der vorstehenden Ansprüche vorgesehen ist, wobei der erste Arbeitsanschluss (61) mit der ersten Leitung (13) und der zweite Arbeitsanschluss (62) mit der zweiten Leitung (14) fluidisch verbunden ist.