Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Regeln einer hydraulischen Maschine, insbesondere eine Vorrichtung zum Regel einer Turbine, einer Pumpe oder einer Pumpturbine.

Konventionelle Vorrichtungen zum Regeln einer hydraulischen Maschine sind aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. So beschreibt beispielsweise die DE 27 13 867 A1 eine solche Vorrichtung (siehe Figur 3), die eine Druckölquelle, einen hydraulischen Stellmotor (Hydrozylinder) und Regelventile zur Dosierung der Energie zur Verstellung des Hydrozylinders umfasst. In der Regel handelt es sich bei der Druckölquelle um einen Speicher für das unter Überdruck stehende Hydraulikmedium. Der Speicher muss dabei mit Hilfe von Pumpen gefüllt und auf den notwendigen Arbeitsdruck gebracht und gehalten werden.

Aus der DE 10 2013 212 937 A1 ist femer eine Vorrichtung zum Öffnen und Schließen der Leitschaufeln einer hydraulischen Maschine bekannt, bei welcher drehzahlvariabel angetriebenen hydraulische Konstantpumpen verwendet werden. In dieser Schrift wird lediglich die prinzipielle Wirkweise einer solchen Vorrichtung offenbart.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin eine Vorrichtung zum Regeln einer hydraulischen Maschine anzugeben, bei welcher drehzahlvariabel angetriebene hydraulische Konstantpumpen verwendet werden, und welche die Anforderungen bei einer hydraulischen Maschine, z.B. hinsichtlich Stellzeiten, Notschließeigenschaften - auch bei Versagen der Pumpen, Eignung für große Hydraulikzylinder-Volumina etc., gewährleistet. Im Vergleich mit konventionellen Vorrichtungen zeichnet sich die erfindungsgemäße Lösung durch eine hohe Energieeffizienz, gute Umweltverträglichkeit, Wartungsfreundlichkeit und geringen Anschaffungs- und Betriebskosten aus. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Regeln einer hydraulischen Maschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.

Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:

Figur 1 Schematischer Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung

In der Darstellung der Figur 1 ist der Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Regeln einer hydraulischen Maschine in schematisierter Weise gezeigt. Die Vorrichtung umfasst einen Sammel- und Ausgleichsbehälter, welcher mit 1 bezeichnet ist, eine Pumpenanordnung, welche mit 2 bezeichnet ist, einen drehzahlvariablen Pumpenantrieb, welcher mit 3 bezeichnet ist, einen Speicher, welcher mit 5 bezeichnet ist, einen Hydraulikzylinder, welcher mit 6 bezeichnet ist, einen Notschlussumstellschieber, welcher mit 71 bezeichnet ist, ein Notschlussmagnetventil, welches mit 72 bezeichnet ist, zwei entsperrbare Rückschlagventile, welche mit 81 und 82 bezeichnet sind, zwei Vorsteuerventile, welche mit 91 und 92 bezeichnet sind, drei Drosseln, welche mit 10, 11 und 12 bezeichnet sind, ein Rückschlagventil, welches mit 14 bezeichnet ist, ein optionales Magnetventil, welches mit 20 bezeichnet ist, zwei optionale Druckbegrenzungsventile, welche mit 30 und 31 bezeichnet sind und zwei optionale Anschlüsse, welche mit 40 und 50 bezeichnet sind. Der Pfeil unterhalb des Hydraulikzylinders 6 deutet die Schließrichtung desselben an.

Bei dem Hydraulikzylinder 6 kann es sich z.B. um den Leitrad- Hydraulikzylinder oder um den Hydraulikzylinder zur Verstellung der Laufradschaufeln einer hydraulischen Maschine handeln. Solche Hydraulikzylinder erfordern zum Betrieb oft große Volumina an Hydraulikflüssigkeit. Der Hydraulikzylinder 6 kann als Gleichgangzylinder ausgefertigt sein, wie in Figur 1 durch die gestrichelte zweite Stange angedeutet ist. Der Hydraulikzylinder 6 kann jedoch auch als Differentialzylinder mit unterschiedlichen Volumen für Schließen- und Öffnen-Seite ausgefertigt sein.

Die Pumpenanordnung 2 umfasst zwei Pumpen mit umkehrbarer Förderrichtung. In Figur 1 sind die zwei Pumpen auf einer Welle angeordnet, welche durch den Pumpenantrieb 3 angetrieben wird. Es sind jedoch auch andere konstruktive Ausgestaltungen möglich, z.B. dass die Pumpen mittels eines Getriebes durch den Pumpenantrieb 3 angetrieben werden. Es ist sogar denkbar, dass der Pumpenantrieb 3 jeweils einen Motor und einen Frequenzumrichter für jede der beiden Pumpen umfasst. Die weitere Beschreibung bezieht sich auf die in Figur 1 dargestellte Ausführungsform. In der in Figur 1 gezeigten Stellung des Notschlussumstellschiebers 71 ist jeweils ein Anschluss einer Pumpe mit einer Steuerleitung des Hydraulikzylinders verbunden, so dass in einer Drehrichtung der Welle die eine Pumpe Hydraulikflüssigkeit in Richtung des Hydraulikzylinders 6 fördert und die andere Pumpe Hydraulikflüssigkeit vom Hydraulikzylinder 6 aufnimmt. In der anderen Drehrichtung der Welle ist es gerade umgekehrt. So sind in Figur 1 der rechte Anschluss der unteren Pumpe (über das entsperrbare Rückschlagventil 82) mit der Öffnen-Seite des Hydraulikzylinders 6 und der linke Anschluss der oberen Pumpe (über das entsperrbare Rückschlagventil 81) mit der Schließen-Seite des Hydraulikzylinders 6 verbunden. Die übrigen Anschlüsse der Pumpen sind jeweils direkt mit dem Sammel- und Ausgleichsbehälter 1 verbunden. D.h. in der einen Drehrichtung der Welle pumpt die untere Pumpe Hydraulikflüssigkeit aus dem Sammel- und Ausgleichsbehälter 1 in die Öffnen- Seite des Hydraulikzylinders 6 und gleichzeitig pumpt die obere Pumpe Hydraulikflüssigkeit von der Schließen-Seite des Hydraulikzylinders 6 in den Sammel-und Ausgleichsbehälter 1. In der anderen Drehrichtung der Welle verlaufen die Volumenströme umgekehrt. Im Falle, dass die Fördervolumina der beiden Pumpen gleich groß sind, bedeutet das, dass letztendlich keine Hydraulikflüssigkeit in den Sammel- und Ausgleichsbehälter 1 fließt bzw. aus ihm entnommen wird (vgl. unten zu Gleichgangzylinder). Im anderen Fall wird nur die Differenzfördermenge der Pumpen in den Sammel- und Ausgleichbehälter 1 abgegeben bzw. ihm entnommen (vgl. unten zu Differentialzylinder). Dabei ist jeweils vorausgesetzt, dass die Rückschlagventile 81 und 82 entsperrt sind (siehe unten in der Beschreibung der Betriebszustände).

Falls die verwendeten Pumpen ausgewiesene Druck- und Sauganschlüsse aufweisen, so werden vorzugsweise immer die Druckanschlüsse mit dem Hydraulikzylinder 6 und die Sauganschlüsse mit dem Sammel- und Ausgleichsbehälter 1 verbunden.

Die Welle der Pumpenanordnung 2 wird von dem drehzahlvariablen Pumpenantrieb 3, welcher in beiden Drehrichtungen betreibbar ist, angetrieben. Der Pumpenantrieb 3 umfasst in der Regel einen elektrischen Servomotor, der von einem Frequenzumrichter elektrisch gespeist wird.

Die entsperrbaren Rückschlagventile 81 und 82, welche in den Verbindungsleitungen des Hydraulikzylinders 6 mit der Pumpenanordnung 2 so angeordnet sind, dass sie im nicht entsperrten Zustand eine Bewegung des Kolbens des Hydraulikzylinders verhindern, sind jeweils mit einem der Vorsteuerventile 91, 92 verbunden. Diese sind jeweils (über die Ventile 20 und 72) mit dem Speicher 5 verbunden. Ein Öffnen eines Vorsteuerventils 91, 92 bewirkt so die Entsperrung des zugehörigen Rückschlagventils 81, 82. Das Öffnen der Vorsteuerventile 91, 92 wird durch den (elektrischen) Regler der hydraulischen Maschine dadurch bewirkt, dass diese erregt werden. Jedes der Vorsteuerventile 91, 92 kann separat erregt werden.

Im Betriebszustand „Notschluss" oder „Schnellschluss", d.h. wenn sich der Notschlussumstellschieber 71 in der anderen Stellung als der in Figur 1 gezeigten befindet, ist der Speicher 5 mit der Schließen-Seite des Hydraulikzylinders 6 verbunden. In diesen Beiden Betriebszuständen ist ferner der Sammel- und Ausgleichsbehälter 1 der Öffnen-Seite des Hydraulikzylinders 6 verbunden. Die Steuerung des Zustands des Notschlussumstellschiebers 71 erfolgt über das Notschlussmagnetventil 72, welches sich in einer hydraulischen Leitung zwischen dem Notschlussumstellschieber 71 und dem Speicher 5 befindet. Das Notschlussmagnetventil 72 befindet sich auch in den Leitungen zwischen den Vorsteuerventilen 91, 92 und dem Speicher 5. Das (federbelastete) Notschlussmagnetventil 72 wird im Betrieb immer dauererregt, wodurch sich der Notschlussumstellschieber 71 in der in Figur 1 gezeigten Stellung befindet und die Vorsteuerventile 91, 92 durch den Speicher 5 mit Öldruck versorgt werden (d.h. die Rückschlagventile 81, 82 können in diesem Zustand durch die Vorsteuerventile 91, 92 entsperrt werden). Der Notschlussumstellschieber 71 ist so ausgebildet, dass er in der in Figur 1 gezeigten Stellung die entsprechenden Anschlüsse der Pumpen der Pumpenanordnung 2 mit den Anschlüssen des Hydraulikzylinders 6 verbindet, während der Sammel- und Ausgleichsbehälter 1 und der Speicher 5 vom Hydraulikzylinder entkoppelt sind, und in seiner anderen Stellung, die Pumpen der Pumpenanordnung 2 vom Hydraulikzylinder 6 entkoppelt und den Sammel- und Ausgleichsbehälter 1 mit der Öffnen-Seite und den Speicher 6 mit der Schließen- Seite des Hydraulikzylinders 6 verbindet. In Figur 1 ist erkennbar, dass der Notschlussumstellschieber auf beiden Seiten mit dem Druck des Speichers 5 beaufschlagt ist. Dabei ist die wirksame Fläche, auf die dieser Druck wirkt, auf den beiden Seiten unterschiedlich groß zu wählen. Die Fläche auf der rechten Seite ist größer, was bewirkt, dass sich falls das Notschlussmagnetventil 72 erregt ist, der Notschlussumstellschieber 71 in der in Figur 1 gezeigten Stellung befindet. Wird das Notschlussmagnetventil 72 entregt, so wird der Speicher 5 von der rechten Seite des Notschlussumstellschiebers 71 getrennt und der Notschlussumstellschieber 71 wird durch die Kräfte, die auf die linke Seite einwirken, in die andere Stellung geschoben.

Die Drossel 10, die auch„Grunddrossel" genannt wird, befindet sich in der mit der Öffnen-Seite des Hydraulikzylinders 6 verbundenen Leitung noch vor dem Notschlussumstellschieber 71, d.h. in unmittelbarer Nachbarschaft zum Hydraulikzylinder 6. Die Drossel 11 befindet sich in der Leitung, die den Speicher 5 mit dem restlichen Teil der Vorrichtung verbindet. Die Drossel 12 befindet sich in der Leitung zwischen dem Notschlussumstellschieber 71 und dem Sammel- und Ausgleichsbehälter 1. Dabei ist eine der beiden Drosseln 11 oder 12 als optional zu betrachten (siehe die Ausführungen zur Notschlussfunktion).

Es ist ferner eine Leitung vorgesehen, die eine der Leitungen von der Pumpenanordnung 2 zum Hydraulikzylinder 6 mit dem Speicher 5 verbindet. In dieser Leitung ist das Rückschlagventil 14 so angeordnet, dass keine Hydraulikflüssigkeit vom Speicher 5 her passieren kann. Die Figur 1 zeigt nur eine von mehreren möglichen Alternativen, d.h. den Fall, dass die Leitung mit den Rückschlagventil 14 den entsprechenden Anschluss der oberen Pumpe mit dem Speicher 5 verbindet. Die Leitung mit dem Rückschlagventil 14 kann auch mit dem entsprechenden Anschluss der untern Pumpe verbunden sein. Die Leitung mit dem Rückschlagventil 14 kann dazu an beliebigen Punkten der Leitungen von der Pumpenanordnung 2 zum Hydraulikzylinder 6 münden.

Optional kann die Vorrichtung noch weitere Notschlusssteuerventile umfassen (z.B. ein Überdrehzahlventil etc.). Diese können über den Anschluss 50 angeschlossen werden, welcher sich in derselben hydraulischen Leitung wie das Notschlussmagnetventil 72 befindet. Optional können weitere Verbraucher über den Anschluss 40 an den Speicher 5 angeschlossen werden. Der Anschluss 40 befindet sich in der hydraulischen Leitung, welche den Speicher 5 mit der restlichen Vorrichtung verbindet. Im Folgenden werden die Wirkweisen der erfindungsgemäßen Vorrichtung in den einzelnen Betriebszuständen der hydraulischen Maschine näher beschrieben und die Vorteile der Vorrichtung erläutert. Hierbei wird als Anfangszustand angenommen, dass der Speicher 5 mit einem definierten Druck geladen ist und sich der Hydraulikzylinder 6 in einer beliebigen Zwischenstellung befindet.

Regelbetrieb der hydraulischen Maschine:

Der Notschlussumstellschieber 71 befindet sich in der Stellung gemäß Figur 1, da das Notschlussmagnetventil 72 erregt ist.

So lange die Position des Hydraulikzylinders 6 gehalten werden soll, befinden sich die vom Regler der hydraulischen Maschine angesteuerten Vorsteuermagnetventile 91, 92 im entregten Zustand. Dadurch sind die entsperrbaren Rückschlagventile 81, 82 in den Steuerleitungen zur Öffnen- bzw. Schließen-Seite des Hydraulikzylinders 6 ebenfalls geschlossen und der Zylinder 6 wird in seiner Position gehalten. In diesem Zustand wird der drehzahlvariable Antrieb 3 abgeschaltet, so dass keine Verlustenergie (Wärme) in das System eingebracht wird. Dadurch kann prinzipiell auf eine Ölkühlung verzichtet werden, was den Vorteil einer deutlich besseren Energieeffizienz bietet.

Wird nun ein Regelvorgang notwendig (z.B. Sollwertänderung oder die Regelabweichung überschreitet einen bestimmten Wert (Totband)), werden die Vorsteuerventile 91 und 92 über den Regler erregt, was zum Öffnen der entsperrbaren Rückschlagventile führt. Jetzt kann der Hydraulikzylinder direkt über den drehzahlvariablen Pumpenantrieb 3 positioniert werden. Falls der Hydraulikzylinder 6 als Gleichgangzylinder ausgefertigt ist, wird durch die Pumpenanordnung 2 die gleiche Ölmenge saugseitig geschluckt wie druckseitig in den Zylinder eingebracht. In diesem Fall haben die beiden Pumpen der Pumpenanordnung 2 identische Fördervolumina. Falls der Hydraulikzylinder 6 als Differentialzylinder ausgefertigt ist, wird das Fördervolumen-Verhältnis der beiden Pumpen der Pumpenanordnung 2 so genau wie möglich an den Differentialzylinder angepasst. Die während des Verfahrens des Hydraulikzylinders 6 entstehende Differenz-Öl menge kann über die entsprechenden am Sammel- und Ausgleichsbehälter 1 angeschlossenen Saugleitungen bzw. ein geringes Pendelvolumen am Speicher 5 ausgeglichen werden. In Bezug auf die Konfiguration aus Figur 1 kann dazu das Pumpenvolumen der oberen Pumpe größer als benötigt ausgelegt sein, da die überschüssige Menge an Hydraulikflüssigkeit beim Schließen des Hydraulikzylinders 6 über das Rückschlagventil 14 in den Speicher gedrückt wird. In der Anderen Drehrichtung der Welle wird die überschüssige Menge vom Sammel- und Ausgleichsbehälter 1 bereitgestellt und wieder aufgenommen. Es ist klar, dass auf diese Weise bei jeder Bewegung des Hydraulikzylinders 6 in Schließen-Richtung der Speicher 5 etwas geladen wird. Durch ein (in Figur 1 nicht dargestelltes) Überdrückventil oder über optional vorhandene zusätzliche Verbraucher (Anschluss 40) kann eine Überladung des Speichers 5 verhindert werden.

Nach Erreichen der gewünschten Position werden die Vorsteuerventile 91, 92 entregt, wodurch der Zylinder 6 wieder ohne Aufbringung von Energie in seiner Position gehalten werden kann. Es ist zu erwähnen, dass das Speichervolumen im Vergleich mit konventionellen Systemen nicht mehr zu Regelzwecken verwendet wird, da diese Aufgabe komplett von der Pumpenanordnung 2 übernommen wird. Somit kann das Speichervolumen und so die Speichergröße drastisch reduziert werden. Dieses führt zusätzlich auch zu einem kleineren Sammel- und Ausgleichsbehälter 1, wodurch insgesamt die Kosten reduziert werden können. Um die Vorrichtung gegen einen unzulässig hohen Druck abzusichern, können optional Druckbegrenzungsventile 30, 31 installiert sein, von denen jeweils eines an eine der Leitungen zwischen den entsperrbaren Rückschlagventilen (81, 81) und dem Notschlussumstellschieber (71) angeschlossen ist

Notschluss:

Um in einem Fehlerfall ein sicheres Stilllegen der hydraulischen Maschine gewährleisten zu können, ist eine Notschlussfunktion implementiert, die es erlaubt, die Anlage ohne Stromversorgung (oder bei einem Defekt des drehzahlvariablen Antriebs 3) herunterzufahren. Im Notschlussfall wird das im Betrieb dauererregte Notschlussmagnetventil 72 entregt, worauf der Notschlussumstellschieber 71 in die in Bezug auf Figur 1 andere Stellung geschoben wird. Somit wird aus dem „quasi-geschlossenen" hydraulischen Regelkreislauf ein offener Kreislauf. Der Speicher 5 ist mit der Schließen -Seite des Hydraulikzylinders 6 verbunden, wobei die Öffnen-Seite jetzt in den Sammel- und Ausgleichsbehälter 1 abgesteuert wird. Gleichzeitig wird auch der Druck zu den Vorsteuerventilen 91, 92 entlastet, so dass die entsperrbaren Rückschlagventile 81, 82 schließen.

In diesem offenen Kreislauf liefert der Speicher 5 ein definiertes Volumen innerhalb definierter Druckgrenzen. Daher lässt sich mit Hilfe der Grunddrossel 10 und einer zusätzlich in Reihe geschalteten Drossel 11 oder 12 sicher eine definierte Schließzeit einstellen. Werden tatsächlich zwei zusätzlich in Reihe geschaltete Drosseln 11 und 12 verwendet, so ergibt sich dadurch eine größere Flexibilität und eine größere Robustheit gegenüber z.B. einem Leitungsbruch in der Leitung zwischen der Notschlussumstellschieber 71 und dem Speicher 1, da sich die zusätzliche Drosselwirkung auf zwei Drosseln verteilt, von denen nur eine (12) durch den Leitungsbruch ausfällt. Durch die Grunddrossel 10 entsteht beim Verfahren des Hydraulikzylinders 6 ein Staudruck, gegen den die Pumpenanordnung 2 wirkt, und der daher in gewissen Grenzen gehalten werden muss (einzuhaltende Nenndrücke der Leitungen und Komponenten, Leistung des Pumpenantriebs 3 etc.). Daher ist eine individuelle Auslegung der einzelnen Drosseln 10, 11, 12 notwendig. Dabei muss im Vordergrund stehen, dass immer der größtmögliche Anteil der Gesamtdrosselwirkung und damit der Schließzeit über die Grunddrossel 10 realisiert werden muss. Das hat u.a. den Grund, dass durch die Anordnung der Grunddrossel 10 direkt in der Öffnen-Seite des Hydraulikzylinders 6 auch bei z.B. Leitungsbruch der Öffnen-Steuerseite (d.h. der Leitung zwischen Grunddrossel 10 und der Pumpenanordnung 2) eine Begrenzung der Schließzeit gewährleistet ist.

Dadurch, dass der Speicher 5 über die Leitung mit dem Rückschlagventil 14 mit der Schließen-Seite des Zylinders 6 verbunden ist, würde sogar in dem Fehlerfall, dass der Pumpenantrieb 3 eine höhere als die definierte maximale Drehzahl Richtung Schließen annähme, die Stellzeit über die Grunddrossel 10 begrenzt werden. Es würde sich lediglich der Druck im Speicher 5 durch eine erhöhte Pumpenfördermenge langsam erhöhen. Speicherlade-Funktion:

Der Speicher 5 wird auf seinen Füllgrad bzw. seinen Systemdruck mittels entsprechender Niveau- und Drucksensoren überwacht. Das Ölvolumen und der Druck im Speicher 5 werden im Betrieb unabhängig von der Stellung des Hydraulikzylinders 6 auf einem definierten maximalen Niveau gehalten. Dieses Niveau wird sich im Falle eines verwendeten Gleichgangzylinders (siehe oben), bzw. wenn keine weiteren externen Verbraucher am Speicher 5 über die optionale Anschlussstelle 40 angeschlossen sind, im Betrieb nicht oder nur sehr wenig ändern. Um aber auch die Verwendung von Differenzialzylindern sowie externen Verbrauchern zu ermöglichen, kann der Speicher mittels des drehzahlvariablen Antriebs 3 und den elektrisch angesteuerten entsperrbaren Rückschlagventilen 81 und 82 unabhängig von der Stellung des Hydraulikzylinders 6 während des Betriebs aufgeladen werden.

Dazu müssen sich die Vorsteuermagnetventile 91 und 92 in entregtem Zustand befinden, wodurch auch die entsperrbaren Rückschlagventile 81 und 82 geschlossen sind. Die Pumpenanordnung 2 wird jetzt so angesteuert, dass diese in Richtung Schließen-Seite des Hydraulikzylinders 6 fördert. Die Position des Zylinders 6 ändert sich dadurch nicht, da das entsperrbare Rückschlagventil 81 in der Öffnen-Seite des Hydraulikzylinders 6 geschlossen ist und somit kein Öl aus dem Hydraulikzylinder 6 entweichen kann. In Schließen-Richtung kann das Rückschlagventil 82 aber durchströmt werden, wodurch sich der Druck erhöht und der Speicher 5 über die Leitung mit dem Rückschlagventil 14 geladen wird. Die dafür nötige Differenz-Ölmenge wird von der Pumpenanordung 2 über eine entsprechende Leitung vom Sammel- und Ausgleichsbehälter 1 angesaugt. Ist die Leitung mit dem Rückschlagventil 14 an die Leitung von der Pumpenanordnung 2 zur Öffnen-Seite des Hydraulikzylinders 6 angeschlossen, so funktioniert das Laden analog. Dazu muss jedoch die Pumpenanordnung 2 so angesteuert werden, dass diese in Richtung Öffnen-Seite des Hydraulikzylinders 6 fördert.

Sollte während des Ladens ein Regelvorgang notwendig werden, hat dieser Priorität vor dem Ladevorgang. Das ist aus sicherheitstechnischer Sicht kein Problem, da ein entsprechender Schaltpunkt der Niveau- und Drucküberwachung dafür sorgt, dass für einen eventuellen Notschluss immer genügend Volumen bzw. Druck im Speicher vorhanden ist. Durch das Erregen der Vorsteuerventile 91 und 92 und die Ansteuerung des drehzahlvariablen Antriebs 3 ist es sofort wieder möglich Regelbewegungen auszuführen. Die Speicher-Laden-Funktion ist während des normalen Betriebs und einem Stillstand der hydraulischen Maschine aktiv. So wird gewährleistet, dass immer die entsprechende Sicherheit für einen eventuellen Notschluss gegeben ist, sowie beim Start der hydraulischen Maschine diese schnellstmöglich verfügbar ist.

Optionale Schnell-Schließen-Funktion :

Normalerweise wird die Pumpenanordnung 2 bzgl. der Größe, Drehzahl und Leistung der Pumpen so ausgelegt, dass die für den jeweiligen Anwendungsfall geforderten Öffnen- und Schließzeiten des Hydraulikzylinders 6 allein über den Pumpenantrieb 3 verfahren werden können.

Wenn z.B. große Hydraulikzylinder-Volumina vorhanden sind und im Gegensatz zu den Schließzeiten die Öffnungszeiten deutlich länger sein dürfen, könnten, um die Dimension der Pumpenanordnung 2 und des Pumpenantriebes 3 so klein wie möglich zu halten (Platzverhältnisse, Ersatzteilkosten etc.), diese so ausgelegt werden, dass der Hydraulikzylinder 6 nur mit der minimalen Öffnungszeit verfahren werden kann. Um dann eine schnellere Schließzeit (z.B. im Fall eines Wasserkraftreglers bei einem Lastabwurf) zu erreichen, ist optional das Schnell-Schließen-Magnetventil 20 vorgesehen, welches sich in derselben hydraulischen Leitung wie das Notschlussmagnetventil 72 befindet. Durch Beschälten dieses Ventils 20 kann nun das Speichervolumen genutzt werden, um zu schließen. Dabei wird das Schnell- Schließen-Magnetventil 20 erregt, wodurch der Notschlussumstellschieber 71 in die in Bezug auf Figur 1 andere Stellung geschoben wird. Gleichzeitig wird durch die Druckzufuhr zu den Vorsteuerventilen 91 und 92 hydraulisch getrennt, so dass auch die entsperrbaren Rückschlagventile 81 und 82 in den Steuerleitungen schließen. Die Pumpenanordnung 2 ist damit vom Hydraulikzylinder 6 vollständig entkoppelt. Um z.B. nach einem Lastabwurf bei einer Wasserturbine die Möglichkeit zu haben, die Maschine wieder zu synchronisieren zu können, wird bei Erreichen einer definierten Öffnung das Schnell-Schließen-Ventil 20 wieder entregt. Gleichzeitig wird die„Fein-Regelung" jetzt wieder an den drehzahlvariablen Pumpenantrieb 3 übergeben, und die Maschine kann wieder synchronisiert werden.

Da durch einen Schnellschluss der Speicher 5 entleert wird, sollte in dieser Situation der Speicher 5 so schnell wie möglich wieder aufgefüllt werden. Da während und nach Abschluss des Synchronisierungsvorgangs und erneutem Auffahren der Turbine auf die entsprechende Zylinderstellung der Regler aktiv ist und dadurch die Pumpenanordnung 2 nicht zum Laden des Speichers 5 genutzt werden darf, kann in diesem Fall folgendermaßen vorgegangen werden: Während die Pumpenanordnung 2 den Hydraulikzylinder 6 auf die entsprechende Öffnung auffährt, befinden sich die Vorsteuermagnetventile 91 und 92 im entregten Zustand. Somit kann das öffnen-seitige Rückschlagventil 82 durchströmt werden, das schließen-seitige Rückschlagventil 81 bleibt gesperrt. Dadurch wird das beim Auffahren verdrängte Öl aus dem Hydraulikzylinder 6 über die Leitung mit dem Rückschlagventil 14 zurück in den Speicher 5 gedrückt. Die dafür nötige Ölmenge wird von der Pumpenanordnung 2 über die entsprechende Leitung vom Sammel- und Ausgleichsbehälter 1 angesaugt. Hat der Speicher 5 seinen Nenn- Füllgrad erreicht, werden die entsprechenden Rückschlagventile 81 und 82 geöffnet und der Hydraulikzylinder 6 kann ohne weiteres Füllen des Speichers 5 auf seine Endposition gefahren werden.

Heizen-Funktion:

Bei Unterschreiten eines definierten Öltemperaturwertes wird die Regelung über die Pumpenanordnung 2 durch das Öffnen der entsperrbaren Rückschlagventile 81 und 82 initiiert. Dadurch entsteht Wärme die zum Aufheizen des Systems genutzt wird.