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Patent Searching and Data


Title:
HYDRAULIC ARRANGEMENT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/082321
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a hydraulic arrangement with an adjustable hydraulic machine (2) and a control valve (64), which is assigned to a first operating mode of the hydraulic machine, in particular motor operation, and the control of which can be used to supply pressure medium to an adjusting chamber of an adjusting cylinder of the hydraulic machine. The arrangement also has, for a second operating mode of the hydraulic machine, in particular for pump operation, a second control valve (66), for supplying pressure medium to the adjusting chamber. By actuating a means (46, 146) of the arrangement, one of the control valves can be activated or deactivated and the other can correspondingly be deactivated or activated, thus allowing the control to take place in the different operating modes with different effective principles and/or control parameters.

Inventors:
BUECKER PATRIC (DE)
RUDIK RUSLAN (DE)
HENDRIX GOTTFRIED (DE)
KOPF MARKUS (DE)
Application Number:
PCT/EP2014/075885
Publication Date:
June 11, 2015
Filing Date:
November 28, 2014
Export Citation:
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Assignee:
BOSCH GMBH ROBERT (DE)
International Classes:
F04B49/00; B30B15/16; F15B11/042
Domestic Patent References:
WO2012084093A12012-06-28
Foreign References:
EP1219831A22002-07-03
DE102010054100A12012-01-26
Attorney, Agent or Firm:
THÜRER, Andreas (DE)
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Claims:
Patentansprüche

1 . Hydraulische Anordnung mit einer ersten Hydromaschine (2) mit verstellbarem Verdrängungsvolumen (Vg), die zur Verstellung des Verdrängungsvolumens (Vg) einen Stellzy- linder (26; 126) mit einem Stellkolben (28) hat, durch den im Stellzylinder (26; 126) eine Stellkammer (30) gebildet ist, mit einem ersten Regelventil (64), über dessen Regelfunktion in einer ersten Betriebsart der ersten Hydromaschine (2) eine Druckmittelzufuhr in die Stell- kammer(30) hinein und eine Druckmitteabfuhr aus der Stellkammer (30) heraus steuerbar ist, gekennzeichnet durch ein betätigbares Mittel (46; 146), über dessen Betätigung die Re- gelfunktion des ersten Regelventils (64) deaktivierbar und eine Regelfunktion eines zweiten Regelventils (66) der Anordnung, über das in einer zweiten Betriebsart der ersten Hydromaschine (2) die Druckmittelzufuhr und Druckmittelabfuhr zur und von der Stellkammer (30) steuerbar ist, aktivierbar ist. 2. Anordnung nach Anspruch 1 , wobei die erste Betriebsart ein Motorbetrieb und die zweite Betriebsart ein Pumpenbetrieb ist und beiden Betriebsarten eine andere Drehrichtung einer Triebwelle (6) der ersten Hydromaschine zugeordnet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2 mit einer zweiten Hydromaschine (4), wobei die Anord- nung (1 ; 101 ; 201 ) derart ausgestaltet ist, dass die erste Hydromaschine (2) eine andere der beiden Betriebsarten aufweist als die zweite Hydromaschine (4).

4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei über die Druckmittelzufuhr und Druckmittelabfuhr ein Hochdruck (p) der ersten Hydromaschine (2) oder ein da- von abhängiger Druck regelbar ist, und wobei über die Betätigung ein Ventilkörper (74) des zweiten Regelventils (66) entgegen einem Druckäquivalent eines Sollwertgebers (78) des zweiten Regelventils (66) mit dem Hochdruck (p) oder dem davon abhängigen Druck oder mit einem Hilfsdruck (pH) der Anordnung beaufschlagbar ist, und wobei unabhängig von der Betätigung ein Ventilkörper (72) des ersten Regelventils (64) entgegen einem Druckäquiva- lent eines Sollwertgebers (76) des ersten Regelventils (64), mit dem Hochdruck (p) oder dem davon abhängigen Druck oder dem Hilfsdruck (pH) beaufschlagt ist.

5. Anordnung nach Anspruch 4, wobei ein Sollwert des ersten Regelventils (64) größer als ein Sollwert des zweiten Regelventils (66) ist.

6. Anordnung nach Anspruch 4, wobei der Ventilkörper (72) des ersten Regelventils (64) über die Betätigung, gleichwirkend mit dem Druckäquivalent des Sollwertgebers (76) des ersten Regelventils (64), mit dem Hochdruck (p) oder dem davon abhängigen Druck oder mit dem Hilfsdruck (pH) beaufschlagt ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, wobei ein Sollwert des ersten Regelventils (64) kleiner als ein Sollwert des zweiten Regelventils (66) oder gleich groß ist. 8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Mittel über ein

Ventil (46; 146) ausgebildet ist, das einen Hochdruckanschluss (P) hat, der fluidisch mit einem Hochdruckanschluss (P) der ersten Hydromaschine (2) oder mit einer Hilfsdruckmittel- quelle (82) verbindbar, insbesondere verbunden ist, und das einen Tankanschluss (T) hat, der fluidisch mit einer Druckmittelsenke (T) verbindbar, insbesondere verbunden ist, und das einen Arbeitsanschluss (A) hat, der über Arbeitsanschlüsse (A-i , A2) der Regelventile (64, 66) mit der Stellkammer (30) verbindbar, insbesondere verbunden ist.

9. Anordnung nach Anspruch 8, wobei das erste Regelventil (64) einen Hochdruckanschluss (P) hat, der fluidisch mit dem Hochdruckanschluss (P) des Ventils (46; 146) verbindbar, insbesondere verbunden ist, und einen ersten Arbeitsanschluss (A-i) hat, der fluidisch mit der Stellkammer (30) verbindbar, insbesondere verbunden ist.

10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9, wobei das zweite Regelventil (66) einen Tankanschluss (T) hat, der fluidisch mit der Druckmittelsenke (T) verbindbar, insbesondere ver- bunden ist, und einen ersten Arbeitsanschluss (A-i) hat, der fluidisch mit einem zweiten Arbeitsanschluss (A2) des ersten Regelventils (66) verbindbar, insbesondere verbunden ist, und einen zweiten Arbeitsanschluss (A2) hat, der fluidisch mit dem Arbeitsanschluss (A) des Ventils (46; 146) verbindbar, insbesondere verbunden ist. 1 1 . Anordnung nach Anspruch 4 oder einem darauf rückbezogenen Anspruch, wobei die Sollwertgeber (76, 78) jeweils eine einstellbare Feder aufweisen, über die der zugehörige Ventilkörper (72, 74) in eine Ausgangsstellung (a) vorspannbar ist, in der die Arbeitsanschlüsse (A-i , A2) des zugehörigen Regelventils (64, 66) fluidisch miteinander verbunden und vom anderen Anschluss (P, T) des zugehörigen Regelventils (64, 66) fluidisch getrennt sind.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 1 1 , wobei das Ventil (46; 146) über die Betätigung in eine Schaltstellung (b) schaltbar ist, in welcher der Hochdruckanschluss (P) des Ventils (46; 146) mit dessen Arbeitsanschluss (A) verbunden und der Tankanschluss (T) des Ventils (46; 146) abgesperrt ist.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei das Ventil eine Ausgangsstellung (a) hat, in welcher der Arbeitsanschluss (A) des Ventils (46; 146) mit dessen Tankanschluss (T) fluidisch verbunden und der Hochdruckanschluss (P) des Ventils (46; 146) abge- sperrt ist.

14. Anordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei das Ventil als ein 3/2- Wegeschaltventil (146) ausgebildet ist, oder wobei das Ventil (46) als ein stetig verstellbares 3/3-Wegeproportionalventil (46) mit Übergangsstellungen (c) ausgebildet ist, in denen der Arbeitsanschluss (A) des 3/3-Wegeproportionalventils (46) mit dessen Tankanschluss (T) und Hochdruckanschluss (P) gedrosselt fluidisch verbunden ist.

15. Anordnung nach Anspruch 14, wobei ein Ventilkörper (58) des 3/3- Wegeproportionalventils (46) über eine Federanordnung (56) in eine der Übergangsstellun- gen (c) vorspannbar, insbesondere vorgespannt ist, und wobei die Federanordnung (56) in Anlage mit einem Hebel einer Rückkopplungshebelanordnung (54) ist, über die eine Position des Stellkolbens (28) oder des Stellzylinders (26) an den Ventilkörper (58) des 3/3- Wegeproportionalventils (46) rückmeldbar, insbesondere rückgemeldet ist.

Description:
Hydraulische Anordnung

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Anordnung mit wenigstens einer verstellbaren Hydromaschine, deren Verdrängungsvolumen über einen Stellzylinder der Anordnung verstellbar ist, und mit einem Regelventil, insbesondere einem Druckregelventil zur Regelung des Drucks am Druckanschluss der Hydromaschine, wobei der Stellzylinder über das Regelventil ansteuerbar ist.

Aus dem Stand der Technik ist eine derartige hydraulische Anordnung für leistungsstarke Antriebseinheiten zum Antrieb von hydraulischen Achsen bekannt. Derartige hydraulische Achsen kommen bei einer Vielzahl industrieller Automationsanwendungen zum Einsatz, wie beispielsweise bei Pressen, Spritzgussmaschinen oder Biegemaschinen. Wird die hydraulische Achse zum Pressen eingesetzt, so kann sie beispielsweise als Differentialzylinder ausgestaltet sein, bei der ein Kolben einen Zylinderraum von einem Ringraum trennt. Der Zylinderraum wird dann beispielsweise von einer Hydromaschine mit einer bestimmten Druckmit- telmenge angesteuert. Um eine Dynamik der Verstellung des Kolbens zu verbessern, kann der Ringraum von einer verstellbaren, anderen Hydromaschine mit einem konstanten Druck beaufschlagt und so hydraulisch eingespannt sein. Um den Druck des Ringraums konstant zu halten, wird die verstellbare andere Hydromaschine in ihrem Hubvolumen ein hydrome- chanisches Druckregelventil so eingestellt, dass der Druck am Druckanschluss der anderen Hydromaschine einen bestimmten Wert hat.

Herkömmliche hydromechanische Druckregelventile versagen jedoch beim Wechsel der Betriebsart von Förder- oder Pumpenbetrieb auf einen Schluck- oder Motorbetrieb der anderen Hydromaschine, da sich dabei das Wirkprinzip des Druckregelventils umkehren muss. Im Pumpenbetrieb muss beispielsweise ein höheres Verdrängungsvolumen eingestellt werden, um mehr Fluid zu fördern, wenn der Druck im Ringraum zu niedrig ist. Dagegen muss im Motorbetrieb bei einem zu niedrigen Druck im Ringraum das Verdrängungsvolumen verkleinert werden, um ein stärkeres Anstauen von Druckmittel zu bewirken. Herkömmliche hydro- mechanische Druckregelventile können jedoch nur den Pumpenbetrieb der verstellbaren, anderen Hydromaschine regeln.

In der DE 198 42 534 A1 ist eine weitere Ausführungsform einer hydraulischen Anordnung gezeigt, bei der ein Zylinderraum des Differentialzylinders an eine konstante Hydromaschine angeschlossen ist, die von einer verstellbaren Hydromaschine antreibbar ist. Letztgenannte ist einerseits mit einem Tank und andererseits über eine Druckmittelleitung mit aufgeprägtem Druck mit einem Ringraum des Differentialzylinders verbunden. Die Druckbeaufschlagung der Druckmittelleitung und des Ringraumes erfolgt über eine Hydropumpe, wobei der Druck im Ringraum über ein Druckbegrenzungsventil begrenzt ist, über das Druckmittel aus der Druckmittelleitung zum Tank hin abgedrosselt werden kann.

Nachteilig an dieser Lösung ist nicht nur, dass die über die Hydropumpe aufwändig aufgebaute Druckenergie über das Druckbegrenzungsventil bei dessen Öffnen zum Tank hin verloren geht, sondern dass die dabei entstehende Wärme zudem rückgekühlt werden muss.

In der DE 40 08 792 A1 ist eine weitere Ausführungsform einer hydraulischen Anordnung gezeigt, bei der ein Zylinderraum des Differentialzylinders an zwei Hydromaschinen in Form von verstellbaren Hydropumpen angeschlossen ist, die über eine gemeinsame Triebwelle antreibbar sind. Eine der Verstellpumpen ist dabei mit einem Tank und die andere mit dem Ringraum des Differentialzylinders verbunden, wodurch der Kolben des Differentialzylinders unabhängig von seiner Betätigungsrichtung auf beiden Seiten hydraulisch eingespannt ist.

Zwar reduziert diese Lösung die angesprochenen Drosselverluste, nachteilig ist jedoch, dass die Regelung wenigstens einer der Verstellpumpen in Abhängigkeit von über Druckmessein- richtungen erfassten Druckwerten des Zylinderraums und des Ringraums erfolgt, was einen zusätzlichen vorrichtungstechnischen Aufwand darstellt. Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine vorrichtungstechnisch einfacher ausgestaltete hydraulische Anordnung zu schaffen, mit der eine Hydromaschine in verschiedenen Betriebsarten energieeffizient regelbar ist. Die Aufgabe wird gelöst durch eine hydraulische Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 .

Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 15.

Eine hydraulische Anordnung hat eine erste Hydromaschine mit verstellbarem Verdrängungsvolumen und einen Stellzylinder mit einem Stellkolben zur Verstellung des Verdrängungsvolumens. Der Stellkolben grenzt an zumindest eine Stellkammer des Stellzylinders an, die im Folgenden als erste Stellkammer bezeichnet sein möge. Über den Stellkolben können im Stellzylinder auch zwei mit Druckmittel beaufschlagbare, in entgegengesetzten Stellrichtungen wirkende Stellkammern voneinander abgegrenzt sein. Weiterhin hat die hydraulische Anordnung ein erstes Regelventil, über dessen Regelfunktion in einer ersten Betriebsart der ersten Hydromaschine eine Druckmittelzufuhr in die erste Stellkammer hinein und eine Druckmittelabfuhr daraus heraus steuerbar ist. Auf diese Weise ist über einen Hub des Stellzylinders oder Stellkolbens und die damit einhergehende Verstellung des Verdrängungsvolumens ein Betriebsparameter der ersten Hydromaschine regelbar. Erfindungsgemäß weist die hydraulische Anordnung ein betätigbares, insbesondere schaltbares Mittel auf, über dessen Betätigung, insbesondere Schaltung, die Regelfunktion des ersten Ventils deaktivierbar und eine Regelfunktion eines zweiten Regelventils der Anordnung aktivierbar ist. Dabei ist über das zweite Regelventil die Druckmittelzufuhr und Druckmittelabfuhr der ersten Stellkammer in einer zweiten Betriebsart der ersten Hydromaschine steuerbar.

Das Mittel in Zusammenwirken mit dem ersten und dem zweiten Regelventil bietet eine vorrichtungstechnisch einfache Lösung, die erste Hydromaschine in ihren verschiedenen Be- triebsarten mit unterschiedlichen Regelfunktionen zu regeln.

Es sind mehr als zwei Betriebsarten möglich, je nachdem, welche Aufgabe die erste Hydromaschine in welcher Betriebsart zu erfüllen hat. Jeder weiteren Betriebsart ist dann vorzugsweise ein weiteres Regelventil zugeordnet, das über das Mittel oder ein weiteres Mittel entsprechend der weiteren Betriebsart aktivierbar oder deaktivierbar ist. Vorzugsweise ist das Mittel elektromagnetisch betätigbar.

Besonders bevorzugt ist die erste Hydromaschine als verstellbare Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise ausgeführt, deren Schrägscheibe an einer verschwenkbaren Schwenkwiege angeordnet ist, wobei der Stellkolben oder der Stellzylinder mit der

Schwenkwiege verbunden ist.

Besonders vorteilhaft erweist sich die hydraulische Anordnung in einer Weiterbildung, bei der die erste Betriebsart ein Motorbetrieb und die zweite Betriebsart ein Pumpenbetrieb ist, und beiden Betriebsarten eine jeweils andere Drehrichtung einer Triebwelle der ersten Hydromaschine zugeordnet ist. Die notwendige Umkehrung des Wirkprinzips der Regelung beim Wechsel zwischen den beiden Betriebsarten, also der Wechsel zwischen einer Motor- und einer Pumpenregelung, erfolgt dann durch die einfache Betätigung oder Nichtbetätigung des Mittels.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung weist die Anordnung eine zweite Hydromaschine auf, wobei die Anordnung derart ausgestaltet ist, dass die erste Hydromaschine eine andere der Betriebsarten aufweist als die zweite Hydromaschine. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, dass eine Triebwelle der zweiten Hydromaschine drehfest mit der Triebwelle der ersten Hydromaschine verbunden ist, wodurch Drehrichtungen der beiden Hydromaschinen gleichsinnig sind.

In einer bevorzugten Weiterbildung der Anordnung ist über die erste Hydromaschine ein ers- ter Zylinderraum eines Hydrozylinders der Anordnung, insbesondere ein Ringraum eines Differentialzylinders, und über die zweite Hydromaschine ein zweiter Zylinderraum des Hydrozylinders, insbesondere des Differentialzylinders, mit Druckmittel beaufschlagbar. Über die unterschiedlichen Betriebsarten der beiden Hydromaschinen ist somit ein zwischen den beiden Räumen befindlicher Kolben des Zylinders einspannbar. Vorteil hierbei ist, dass die Ein- Spannung erfindungsgemäß durch die Regelung des Drucks und nicht durch Abdrosselung überschüssig erzeugten Drucks wie im Stand der Technik gezeigt erfolgt. Dadurch ist die Anordnung energieeffizienter betreibbar und der Aufwand zur Rückkühlung des Druckmittels ist verringert. Eine derartige hydraulische Anordnung eignet sich besonders für industrielle Automationsanwendungen, insbesondere für Direkt- oder Indirektantriebe für Pressen, Spritzgussmaschinen oder Biegemaschinen, deren hydraulischer Verbraucher, insbesondere der Hydrozylinder, drehzahlgeregelt mit Druckmittel versorgt wird.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist über die Druckmittelzufuhr und die Druckmittelabfuhr ein Hochdruck- oder Arbeitsdruck der ersten Hydromaschine oder ein davon abhängiger Druck regelbar. Dabei ist über die Betätigung des Mittels ein Ventilkörper des zweiten Regelventils entgegen einem Druckäquivalent eines Sollwertgebers des zweiten Regelventils mit dem Hochdruck oder dem davon abhängigen Druck oder mit einem Hilfsdruck der Anordnung beaufschlagbar, insbesondere beaufschlagt. Zudem ist unabhängig von der Betätigung ein Ventilkörper des ersten Regelventils entgegen einem Druckäquivalent eines Sollwertgebers des ersten Regelventils mit dem Hochdruck oder dem davon abhängigen Druck oder dem Hilfsdruck beaufschlagt. Die Aktivierung der Regelfunktion des zweiten Regelventils erfolgt somit über die Beaufschlagung von dessen Ventilkörper mit einem Istwert des zu regelnden Drucks. Dementsprechend erfolgt die Deaktivierung der Regelfunktion des zweiten Regelventils durch eine Nicht-Beaufschlagung des Ventilkörpers.

In einer bevorzugten, weitergebildeten Variante der Anordnung ist ein Sollwert des Sollwertgebers des ersten Regelventils größer als ein Sollwert des Sollwertgebers des zweiten Regelventils. Auf diese einfache Weise kann sichergestellt werden, dass bei Betätigung des Mittels, wenn also der Ventilkörper des zweiten Regelventils mit dem Hochdruck oder dem davon abhängigen Druck beaufschlagt ist, nur die Regelfunktion des ersten Regelventils aktiviert ist. Zwar ist der Ventilkörper des ersten Regelventils ebenfalls mit einem Istwert der zu regelnden Größe, nämlich dem Druck beaufschlagt, jedoch kann dessen Regelfunktion nicht wirksam werden, da das zweite Regelventil mit dem geringeren Sollwert den Druck nie soweit ansteigen lassen wird, als dass der Ventilkörper des ersten Regelventils in eine Regelposition geraten könnte.

In einer bevorzugten, weitergebildeten Variante der Anordnung ist der Ventilkörper des ers- ten Regelventils über die Betätigung, in gleicher Wirkrichtung wie sie das Druckäquivalent Sollwertgebers des ersten Regelventils aufweist, mit dem Hochdruck oder dem davon abhängigen Druck oder mit dem Hilfsdruck beaufschlagt. Auf diese Weise ist der Ventilkörper des ersten Regelventils beidseitig vom gleichen Druck beaufschlagt und, abgesehen vom bereits erwähnten Druckäquivalent, druckausgeglichen. Das Druckäquivalent bewirkt nun, dass der Ventilkörper des ersten Regelventils in seine Ausgangsstellung festgelegt ist, wodurch die Regelfunktion des ersten Regelventils während der Betätigung deaktiviert ist. Da zur Festlegung nur ein kleines Druckäquivalent des Sollwertgebers nötig ist, wird über die beschriebene druckausgeglichene Beaufschlagung erreicht, dass am ersten Regelventil so- gar ein geringerer Sollwert als am zweiten Regelventil eingestellt werden kann.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist das Mittel über ein Ventil ausgebildet, das einen Hochdruckanschluss hat, der fluidisch mit einem Hochdruckanschluss der ersten Hydroma- schine oder mit einer Hilfsdruckmittelquelle verbindbar ist. Weiterhin hat das Ventil einen Tankanschluss, der fluidisch mit einer Druckmittelsenke verbunden ist. Des Weiteren hat das Ventil einen Arbeitsanschluss, der über Arbeitsanschlüsse der Regelventile mit der ersten Stellkammer fluidisch verbindbar ist.

Besonders bevorzugt sind alle genannten Ventile auf der ersten Hydromaschine angeordnet, so dass die die hydraulische Anordnung besonders kompakt ausgebildet ist.

Das Ventil ist vorzugsweise vorrichtungstechnisch einfach als 3/2-Wegeschaltventil ausgebildet oder es ist vorzugsweise über ein stetig verstellbares 3/3-Wegeproportionalventil mit Übergangsstellungen ausgebildet.

In einer bevorzugten Weiterbildung hat das erste Regelventil einen Hochdruckanschluss, der fluidisch mit dem Hochdruckanschluss des Ventils verbunden ist, und einen ersten Arbeitsanschluss, der fluidisch mit der ersten Stellkammer verbunden ist. Das zweite Regelventil hat in einer bevorzugten Weiterbildung einen Tankanschluss, der fluidisch mit der Druckmittelsenke verbunden ist, und einen ersten Arbeitsanschluss, der fluidisch mit einem zweiten Arbeitsanschluss des ersten Regelventils verbunden ist, und einen zweiten Arbeitsanschluss, der fluidisch mit dem Arbeitsanschluss des Ventils verbunden ist.

Besonders bevorzugt weist wenigstens einer der Sollwertgeber, vorzugsweise beide, eine einstellbare Feder auf, über die der zugehörige Ventilkörper mit dem bereits erwähnten Druckäquivalent in seine Ausgangsstellung vorspannbar ist, in welcher die Arbeitsanschlüsse des zugehörigen Regelventils fluidisch miteinander verbunden und vom anderen An- schluss des zugehörigen Regelventils fluidisch getrennt sind. Die Arbeitsanschlüsse sind dann im Falle des ersten Regelventils von dessen Druckanschluss und im Falle des zweiten Regelventils von dessen Tankanschluss fluidisch getrennt. In einer bevorzugten Weiterbildung ist das Ventil über seine Betätigung in eine Schaltstellung schaltbar, in welcher der Druckanschluss des Ventils mit dessen Arbeitsanschluss verbunden und der Tankanschluss des Ventils abgesperrt ist. Über diese Schaltstellung wird dann die Regelfunktion des zweiten Regelventils aktiviert und die des ersten Regelventils deaktiviert.

In einer bevorzugten Weiterbildung hat das Ventil eine insbesondere federbelastete Ausgangsstellung, in welcher sein Arbeitsanschluss mit seinem Tankanschluss fluidisch verbunden und sein Druckanschluss abgesperrt ist. In dieser Ausgangsstellung ist die Regelfunktion des zweiten Regelventils wie bereits erwähnt deaktiviert und die des ersten Regelventils aktiviert.

Das 3/3-Wegeproportionalventil ist vorzugsweise derart ausgebildet, dass in seinen Übergangsstellungen sein Arbeitsanschluss mit seinem Tankanschluss und Druckanschluss gedrosselt fluidisch verbunden ist. Zu diesem Zweck weist der Ventilkörper des 3/3- Wegeproportionalventils eine negative Überdeckung mit den beiden genannten Anschlüssen zugeordneten Druckräumen auf. Ist eine Übergangsstellung eingenommen, so wird zwischen dem Druck- und dem Tankanschluss ein Druck abgegriffen, der dann über die Arbeitsanschlüsse der beiden Regelventile in der ersten Stellkammer ansteht. Dabei erweist sich eine Weiterbildung der Anordnung als vorteilhaft, bei der der Ventilkörper des 3/3-Wegeproportionalventils über eine Federanordnung in eine der Übergangsstellungen vorgespannt, insbesondere zentriert ist, und die Federanordnung in Anlage mit einem Rück- koppelungshebelanordnung ist, über die eine Position des Stellkolbens oder der Stellzylinders an den Ventilkörper des 3/3-Wegeproportionalventils rückmeldbar ist. Über die Feder- anordnung und die Rückkoppelungshebel ist so eine Nullstellung des Stellzylinders oder Stellkolbens haltbar, da jede Bewegung des Stellzylinders oder Stellkolbens aus einer Nullstellung heraus eine Gegenreaktion des 3/3-Wegeproportionalventils bewirkt, in der dieses eine Verbindung von der ersten Stellkammer über die Arbeitsanschlüsse der Regelventile und den Arbeitsanschluss des Ventils hin zur Druckmittelsenke öffnet. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung weist die Anordnung eine Druckmittelquelle auf, die unabhängig oder abhängig von der Betriebsart, vorzugsweise über ein zum Druckanschluss des Ventils hin öffnendes Rückschlagventil, fluidisch mit dem Druckanschluss des Ventils verbindbar ist. Über diese Druckmittelquelle kann insbesondere beim drucklosen Anfahren der Anordnung eine erste Erhöhung des Verdrängungsvolumens der ersten Hydro- maschine durch Befüllen der ersten Stellkammer mit Druckmittel provoziert werden.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist am Stellzylinder ein insbesondere einstellbarer An- schlag vorgesehen. Dieser ist vorzugsweise so eingestellt, dass ein Hub des Stellzylinders oder des Stellkolbens - je nachdem, welcher zur Verstellung des Verdrängungsvolumens beweglich ausgebildet ist - ausgehend von einer Nullstellung in nur eine Richtung ermöglich ist. Im Falle der Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise ist so ein

Durchschwenken der Schwenkwiege unterbunden und jeder Drehrichtung eindeutig genau eine der Betriebsarten zugeordnet.

Mehrere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen hydraulischen Anordnung sind in den Zeichnungen dargestellt. Anhand der Figuren dieser Zeichnungen wird die Erfindung nun näher erläutert.

Es zeigen

Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel in einer Grundstellung und zu Beginn eines Ausfahrens eines Pressenkolbens,

Figur 2 das Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 beim Ausfahren des Pressenkolbens, Figur 3 das Ausführungsbeispiel der vorangegangenen Figuren mit dem Pressenkolben am Anschlag,

Figur 4 das Ausführungsbeispiel der vorangegangenen Figuren zu Beginn und während eines Einfahrens des Pressenkolbens,

Figur 5 das Ausführungsbeispiel der vorangegangenen Figuren beim Halten einer Position des Pressenkolbens,

Figur 6 ein zweites Ausführungsbeispiel und

Figur 7 ein drittes Ausführungsbeispiel Gemäß Figur 1 hat eine hydraulische Anordnung 1 eine erste Hydromaschine 2 und eine zweite Hydromaschine 4, deren Triebwellen 6 und 8 drehfest miteinander verbunden sind. Beide Hydromaschinen 2, 4 sind mit verstellbarem Verdrängungsvolumen ausgeführt und so angeordnet, dass bei linksdrehenden Triebwellen 6, 8 die erste Hydromaschine 2 als Be- triebsart einen Motorbetrieb und die zweite Hydromaschine 4 als Betriebsart einen Pumpenbetrieb aufweist. Bei rechtsdrehenden Triebwellen 6, 8 weisen die Hydromaschinen 2, 4 umgekehrte Betriebsarten auf. Beide Hydromaschinen 2, 4 sind über eine Triebwelle 10 mit einem drehzahlvariabel betreibbaren Elektromotor 12 gekoppelt und von diesem angetrieben. Die Hydromaschinen 2, 4 sind im offenen hydraulischen Kreislauf betrieben, wobei ein Niederdruckanschluss S der ersten Hydromaschine 2 fluidisch mit einem Tank T und ihr Hochdruckanschluss P mit einem Arbeitsanschluss B eines als Differenzialzylinder ausgestalteten Hydrozylinders 14 verbunden ist. Ein Niederdruckanschluss S der Hydromaschine 4 ist mit dem Tank T und ihr Hochdruckanschluss P mit einem Arbeitsanschluss A des Hydrozylinders 14 verbunden. Letztgenannter hat einen Kolben 16, der einen mit dem Arbeitsan- schluss A fluidisch verbundenen Zylinderraum 18 von einem mit dem Arbeitsanschluss B verbundenen Ringraum 20 trennt. Am Kolben 16 setzt eine Kolbenstange 22 an, die den Ringraum 20 radial innen begrenzt und ein Zylindergehäuse des Hydrozylinders 14 nach außen hin durchsetzt. Ein Verhältnis einer ringraumseitigen Kolbenfläche zu einer bodensei- tigen Kolbenfläche des Kolbens 16 beträgt im gezeigten Ausführungsbeispiel etwa 1 :10. Über den Hydrozylinder 14 und dessen Kolbenstange 22 ist ein Stempel einer hydraulischen Presse angetrieben (nicht dargestellt). Eine Zylinderachse 24 sei dabei vertikal ausgerichtet, so dass eine Gewichtskraft des Kolbens 16 und der Kolbenstange 22 auf dem Druckmittel im Ringraum 20 lastet. Grundsätzlich ist auch eine horizontale Ausrichtung oder eine Ausrichtung der Zylinderachse zwischen vertikal und horizontal möglich.

Zur Verstellung des Verdrängungsvolumens der ersten Hydromaschine 2 weist die Anordnung 1 einen Stellzylinder 26 mit einem darin axial verschieblich angeordneten Stellkolben 28 auf. Der Stellzylinder 26 hat eine erste Stellkammer 30, die über den Stellkolben 28 von einer entgegenwirkenden, zweiten Stellkammer 32 getrennt ist. Eine am Stellkolben 28 an- setzende Kolbenstange 34 durchsetzt die zweite Stellkammer 32 und ein Zylindergehäuse des Stellzylinders 26 und ist mit einem verstellbaren Hubelement der Hydromaschine 2 zur Verstellung von deren Verdrängungsvolumen gekoppelt. Da die erste Hydromaschine 2 als Axialkolbenmaschine in Schrägscheibenbauweise ausgeführt ist, ist dieses Hubelement eine Schrägscheibe, die, weil sie verschwenkbar ist, auch Schwenkwiege genannt wird. In der ersten Stellkammer 30 ist ein einstellbarer Anschlag 36 vorgesehen, der eine Hubbewegung des Kolbens 28 derart begrenzt, dass die Verschwenkung der Schwenkwiege lediglich zwischen einem Verdrängungsvolumen V g0 = 0 und einem maximalen Verdrängungsvolumen von V gmax verstellbar ist. Somit ist ein Durchschwenken der Schwenkwiege über das Ver- drängungsvolumen V g0 hinaus verhindert. Im Übrigen ist der Stellkolben 28 über zwei entgegengesetzt wirkende Federn in die Stellung V g0 zentriert.

Von einer in den Hochdruckanschluss P der ersten Hydromaschine 2 mündenden Druckmittelleitung 38 zweigt eine Druckmittelleitung 40 ab, in der ein Rückschlagventil 42 angeordnet ist, das von der Druckmittelleitung 38 hin zur Druckmittelleitung 40 öffnet. Die Druckmittelleitung 40 ist an die zweite Stellkammer 32 des Stellzylinders 26 angeschlossen. Eine Beschickung der zweiten Stellkammer 32 mit Druckmittel über die Druckmittelleitung 40 bewirkt dabei eine Reduzierung des Verdrängungsvolumens der Hydromaschine 2 in Richtung V g0 . Von der Druckmittelleitung 40 zweigt eine Druckmittelleitung 44 ab, die mit einem Hoch- druckanschluss P eines 3/3-Wegeproportionalventils 46 verbunden ist. Dieses ist über einen Elektromagneten 48 aus einer Ausgangsstellung (a) oder aus Übergangsstellungen (c) in eine Schaltstellung (b) betätig- oder schaltbar. In der unbetätigten Ausgangsstellung (a) ist der Hochdruckanschluss P des 3/3-Wegeproportionalventils 46 abgesperrt und dessen Ar- beitsanschluss A mit dessen Tankanschluss T verbunden. An den Arbeitsanschluss A des 3/3-Wegeproportionalventils 46 ist eine Druckmittelleitung 50 und an den Tankanschluss T eine Druckmittelleitung 52 angeschlossen. In der Ausgangsstellung (a) ist somit die Druckmittelleitung 50 über die Druckmittelleitung 52 zum Tank T hin entlastet. In der Schaltstellung (b) hingegen ist der Hochdruckanschluss P mit dem Arbeitsanschluss A des Wegeproportio- nalventils 46 verbunden und der Tankanschluss T abgesperrt. In den Übergangsstellungen (c) sind die Anschlüsse P und T des 3/3-Wegeproportionalventils 46 in gedrosselter Druckmittelverbindung mit dessen Arbeitsanschluss A.

Zur Rückkopplung der Position des Stellkolbens 28 - und damit des Verdrängungsvolumens V g der Hydromaschine 2 - auf das 3/3-Wegeproportionalventil 46, ist die Kolbenstange 34 über eine Rückkopplungshebelanordnung 54 und eine Federanordnung 56 mit einem Ventilkörper 58 des 3/3-Wegeproportionalventils 46 gekoppelt.

Der Ventilkörper 58 ist dabei über zwei gleich starke und einander entgegenwirkende Federn der Federanordnung 56 in eine mittlere der Übergangsstellungen (c) zentriert. Zudem Seiten des Ventilkörpers, an denen die Federanordnung 56 angreift, über jeweils eine Druckmittelleitung 60 und eine Dämpfungsdüse 62 zum Tank T hin entlastet. Auf den Ventilkörper 58 wirkende Stellkräfte sind somit die des Elektromagneten 48 und der Federanordnung 56 im Falle von Verdrängungsvolumina von V g > V g0 .

Weiterhin hat die Anordnung ein erstes Regelventil 64 zur Regelung des Druckes am Hoch- druckanschluss P der ersten Hydromaschine 2 in deren Betriebsart Motorbetrieb und ein zweites Regelventil 66 zur Regelung dieses Druckes in der Betriebsart Pumpenbetrieb. Beide Regelventile 64, 66 weisen jeweils einen ersten Arbeitsanschluss A-ι und einen zweiten Arbeitsanschluss A 2 auf. Das erste Regelventil 64 hat zudem einen Hochdruckanschluss P und das zweite Regelventil 66 einen Tankanschluss T. Beide Regelventile 64, 66 sind als stetig verstellbares 3/2-Wegeventil ausgestaltet. Der Hochdruckanschluss P des ersten Regelventils 64 ist fluidisch über die Druckmittelleitung 44 mit dem Hochdruckanschluss P des 3/3-Wegeproportionalventils 46 und der erste Arbeitsanschluss A-ι des ersten Regelventils 64 ist über eine Druckmittelleitung 68 mit der ersten Stellkammer 30 des Stellzylinders 26 verbunden. Auch in der Druckmittelleitung 68 ist eine Dämpfungsdüse 62 angeordnet. Der Tankanschluss T des zweiten Regelventils 66 ist fluidisch über eine Druckmittelleitung 70 mit dem Tank T und der erste Arbeitsanschluss A-ι des zweiten Regelventils 66 ist fluidisch mit dem zweiten Arbeitsanschluss A 2 des ersten Regelventils 64 verbunden. Der zweite Arbeits- anschluss A 2 des zweiten Regelventils 66 ist fluidisch mit dem Arbeitsanschluss A des 3/3- Wegeproportionalventils 46 verbunden.

Zur Ausbildung ihrer jeweiligen Regelfunktionen sind die beiden Regelventile 64, 66, genauer gesagt deren Ventilkörper 72, 74, wie folgt mit Druckmittel beaufschlagt: Der Ventilkörper 72 des ersten Regelventils 64 ist über die Druckmittelleitung 44 permanent mit dem am Hochdruckanschluss P der ersten Hydromaschine 2 oder einem davon abhängigen Druck oder einem in der Druckmittelleitung 40 anstehenden Hilfsdruck p H , entgegen einem Druckäquivalent eines als einstellbare Feder ausgebildeten Sollwertgebers 76, beaufschlagt. Der Ventilkörper 74 des zweiten Regelventils 66 ist mit einem in der Druckmittelleitung 50 anste- henden Druck entgegen einem Druckäquivalent eines Sollwertgebers 78, der ebenso als einstellbare Feder ausgebildet ist, beaufschlagt. Die Sollwertgeber 76, 78 spannen die Ventilkörper 72, 74 jeweils in ihre Ausgangsstellung (a) vor, in der die Arbeitsanschlüsse A-i , A 2 des jeweiligen Regelventils miteinander verbunden und dessen anderer Anschluss von den Arbeitsanschlüssen A-i , A 2 getrennt ist. Gleichwirkend mit dem an ihm wirkenden Druckäqui- valent ist jeder Ventilkörper 72, 74 mit dem Druck in der Druckmittelleitung 70, welche mit dem Tank T verbunden ist, beaufschlagt.

Beide Arbeitsanschlüsse A-i , A 2 des ersten Regelventils 64 sind über eine Bypassleitung 80 und eine darin angeordnete Dämpfungsdüse 62 in permanenter Druckmittelverbindung.

Es folgt eine Beschreibung der Funktionsweise der hydraulischen Anordnung 1 in verschiedenen Phasen der Betätigung des Hydrozylinders 14. Als Ausgangssituation sei angenommen, dass eine Drehzahl n der Triebwelle 10 gleich null ist und sich der Kolben 16 in einer mittleren Stellung befindet, so dass ein Lastdruck im Ringraum 20 und damit am Hochdruckanschluss P der ersten Hydromaschine 2 lediglich aus der Gewichtskraft des Kolbens 16 und der Kolbenstange 22 inklusive einer Last resultiert. In dieser Grundstellung ist das 3/3- Wegeproportionalventil 46 unbetätigt, da der Elektromagnet 48 unbestromt ist. Entsprechend befindet sich das 3/3-Wegeproportionalventil 46 in einer seiner Übergangsstellungen (c). Des Weiteren befinden sich die beiden Regelventile 64, 66 in ihren Ausgangsstellungen (a), so dass die erste Stellkammer 30 mit dem Arbeitsanschluss A des 3/3-Wegeproportionalventils 46 verbunden ist. Gleichzeitig ist der Hochdruckanschluss P des 3/3-Wegeproportionalventils 46 mit der zweiten Stellkammer 32 verbunden. Aufgrund der unterschiedlichen Kolbenflächen des Kolbens 28 - die Kolbenfläche, die die zweite Stellkammer 32 begrenzt, ist um die Querschnittsfläche der Kolbenstange 34 reduziert - besteht eine Tendenz des Kolbens 28, sich in Richtung einer Vergrößerung des Verdrängungsvolumens V g zu bewegen. Über die Rückkopplungshebelanordnung 54 und die Federanordnung 56 wird jedoch jede Verschiebung des Kolbens 28 auf den Ventilkörper 58 übertragen und führt zu einer Rückstellung des 3/3-Wegeproportionalventils 46 in die Ausgangsstellung (a), in der der Arbeitsanschluss A mit dem Tankanschluss T verbunden ist. Auf diese Weise reagiert das 3/3-Wegeproportionalventil 46 auf die Vergrößerung des Verdrängungsvolumens V g mit der Verbindung der ersten Stellkammer 30 mit der Druckmittelsenke T, wodurch Druckmittel aus der ersten Stellkammer 30 zum Tank T hin abfließen kann und das Verdrängungsvolumen V g0 gehalten wird.

Es soll nun ein Ausfahren der Kolbenstange 22 erfolgen, wobei im Ringraum 20 ein Druck von 150 bar eingeregelt werden soll, um den Kolben 16 entgegen dem im Zylinderraum 18 wirkenden Druck der zweiten Hydromaschine 4 einzuspannen. Die Geschwindigkeit des Kolbens 16 beim Ausfahren ist folglich über den Ablauf von Druckmittel aus dem Ringraum 20 über die erste Hydromaschine 2 im Motorbetrieb bestimmt. Zum Ausfahren wird die Drehzahl des Elektromotors 12 derart erhöht, dass die Triebwellen 6, 8 und 10 links herum drehen. Dies entspricht dann dem Motor- oder Schluckbetrieb der ersten Hydromaschine 2 und dem Pumpen- oder Förderbetrieb der zweiten Hydromaschine 4. Zu Beginn steht dabei der Stell- kolben 28 noch an seinem Anschlag 36, wodurch die erste Hydromaschine 2 das Verdrängungsvolumen V g o aufweist. Aus der Druckmittelzufuhr in den Zylinderraum 18 resultiert ein Druckaufbau im Ringraum 20 und damit am Arbeitsanschluss B des Hydrozylinders 14 und am Hochdruckanschluss P der ersten Hydromaschine 2. Während dessen ist das 3/2- Wegeproportionalventil 46 wie vorbeschrieben immer noch in seinen Übergangs- oder Re- gelstellungen (c) und bewirkt, dass V g0 gehalten wird.

Überschreitet der Druck am Hochdruckanschluss P der Hydromaschine 2 den in der Druckmittelleitung 40 anstehenden Druck und ein Druckäquivalent des Rückschlagventils 42, so öffnet dieses und der Ringraum 20 gerät in Druckmittelverbindung mit der zweiten Stellkam- mer 32 und der Druckmittelleitung 44. Da das 3/3-Wegeproportionalventil 46 derart ausgestaltet ist, dass die Schaltstellung (b) ohne eine Betätigung des Elektromagneten 48 vom Ventilkörper 58 nicht einnehmbar ist, sind in dieser Betriebsart ausschließlich die Übergangsstellungen (c) und die Ausgangsstellung (a) des Ventilkörpers 58 möglich. Somit ist eine weitgehend ungedrosselte Verbindung der Druckmittelleitung 50 mit der Druckmittellei- tung 44, in der der zu regelnde Druck ansteht, verhindert. Dem entsprechend ist die Regelfunktion des zweiten Regelventils 66 deaktiviert und nur das erste Regelventil 64 kann den Druck regeln. Die Deaktivierung der Regelfunktion des zweiten Regelventils 66 beruht folglich darauf, dass dieses nicht mit dem zu regelnden Druck beaufschlagt wird. Solange in der Druckmittelleitung 44 der am Sollwertgeber 76 des ersten Regelventils 64 eingestellte Wert von 150 bar nicht erreicht wird, verbleibt das erste Regelventil in seiner Ausgangsstellung (a), so dass der ersten Stellkammer 30 kein Druckmittel zufließen kann. Folglich verbleibt das Verdrängungsvolumen der Hydromaschine 2 bei V g0 . Ab dem Wert von 150 bar in der Druckmittelleitung 44 spricht das erste Regelventil 64 an. Es folgt eine Rege- lung des Verdrängungsvolumens der ersten Hydromaschine 2 über letztgenanntes Regelventil 64, die anhand Figur 2 beschrieben wird.

Gemäß Figur 2 resultieren aus der Förderleistung der zweiten Hydromaschine 4 und der Schluckleistung der ersten Hydromaschine 2 Druckmittelvolumenströme Q 2 , Qi in den Zylin- derraum 18 hinein und aus dem Ringraum 20 heraus. Die zweite Hydromaschine 4 befindet sich somit im Pumpenbetrieb, die erste Hydromaschine 2 im Motorbetrieb. Nach wie vor ist der Elektromagnet 48 stromlos geschaltet, wodurch wie beschrieben die Regelfunktion des zweiten Regelventils 66 deaktiviert ist. Es sei nun angenommen, dass der Druck im

Ringraum 20 den einzuregelnden Wert von 150 bar überschreitet. Damit liegt in der Druckmittelleitung 44 ein Druck an, der das Druckäquivalent des Sollwertgebers 76 des ersten Regelventils 64 überschreitet. Folglich wird der Ventilkörper 72 dieses Regelventils 64 aus der Ausgangsstellung (a) heraus in eine Regelstellung verschoben, in der der Hochdruckan- schluss P mit dem ersten Arbeitsanschluss A-ι in Druckmittelverbindung gerät. Dem entspre- chend wird der ersten Stellkammer 30 über den ersten Arbeitsanschluss A-ι und die Druckmittelleitung 68 Druckmittel zugeführt, was zur Verschiebung des Stellkolbens 28 in Richtung des maximalen Verdrängungsvolumens V gmax führt. Bei gleichbleibender Drehzahl n des Elektromotors 12 und gleichbleibendem Verdrängungsvolumen der zweiten Hydromaschine 4 bleibt auch eine Bewegungsgeschwindigkeit des Kolbens 16 gleich, woraus bei ansteigen- dem Verdrängungsvolumen V g der ersten Hydromaschine 2 ein Druckabfall im Ringraum 20 und der Druckmittelleitung 44 resultiert. Dem entsprechend sinkt der Druck in der Druckmittelleitung 44 wieder in Richtung der einzuregelnden 150 bar. Während dieses Vorgangs erfolgt permanent die Rückkopplung der Position des Stellkolbens 28 auf den Ventilkörper 58 des 3/3-Wegeproportionalventils 46 gemäß vorbeschriebener Wirkungsweise. An dieser Stelle sei erwähnt, dass das über die Regelstellungen des ersten Regelventils 64 der ersten Stellkammer 30 zufließende Druckmittelvolumen um einen Bypassvolumenstrom über die Bypassleitung 80 und die Dämpfungsdüse 62 reduziert ist. Die Bypassleitung 80 bewirkt somit einen kleinen Leckagestrom, der dazu führt, dass der Ventilkörper 72 des ersten Regelventils 64 stets kleine Regelbewegungen ausführt. Dadurch ist eine Losbrechkraft des Ven- tilkörpers 72 minimiert. Dies wirkt sich positiv auf das Ansprechverhalten des ersten Regelventils 64 aus.

Figur 3 zeigt den ausgefahrenen Kolben 16 am Anschlag. Dem entsprechend ist der Ringraum 20 minimal klein und der Zylinderraum 18 maximal groß. Über einen Positionssen- sor 88 wird dieser Betriebszustand detektiert. Über eine Steuereinheit 92 wird daraufhin die Drehzahl n des weiterhin links drehenden Elektromotors 12 stark reduziert, wobei die erste Hydromaschine 2 weiterhin im Motorbetrieb und die zweite Hydromaschine 4 im Pumpenbetrieb arbeiten. Das zweite Regelventil 66 befindet sich nach wie vor in seiner Ausgangsstel- lung (a). Nach wie vor ist der Elektromagnet 48 unbestromt, so dass der Ventilkörper 58 lediglich die Übergangsstellungen (c) und die Ausgangsstellung (a) einnehmen kann.

In dem Moment, in dem der Kolben 16 auf Anschlag gefahren ist, sinkt der aus der Bewe- gung des Kolbens 16 resultierende Druckmittelvolumenstrom Q-ι gemäß Figur 2 auf null ab. Aufgrund von Leckage kann das erste Regelventil 64 den geforderten Druck von 150 bar nicht halten, da die Leckage aufgrund des fehlenden Druckmittelvolumenstroms Qi nicht mehr ersetzt werden kann. Folglich drückt das Druckäquivalent des Sollwertgebers 76 den Ventilkörper 72 des ersten Regelventils 64 zurück in seine Ausgangsstellung (a), in der aus der ersten Stellkammer 30 Druckmittel über die Arbeitsanschlüsse A-i, A 2 und die Ausgangsstellung (a) und die Übergangsstellungen (c) des 3/3-Wegeproportionalventils 46 hin zum Tank T abfließt. Die Verschiebung des Stellkolbens 28 endet mit der Verstellung der ersten Hydromaschine 2 in ihr Verdrängungsvolumen V g0 . Die Drehzahl n des Elektromotors 12 ist dabei über die Steuereinrichtung 92 derart verstellt, dass eine Leckage aus dem Zylinder- räum 18 und der darin angeschlossenen zweiten Hydromaschine 4 heraus ausgeglichen wird und der Kolben 16 mit einem im Zylinderraum 18 wirkenden Druck von 100 bar niedergehalten wird.

Aus der in Figur 3 dargestellten Anschlagssituation soll die Kolbenstange 22 nun gemäß Figur 4 wieder eingefahren werden. Hierzu muss über die erste Hydromaschine 2 der

Ringraum 20 mit Druckmittel befüllt und über die zweite Hydromaschine 4 Druckmittel aus dem Zylinderraum 18 abgeführt werden. Somit muss die erste Hydromaschine 2 von ihrer ersten Betriebsart, dem Motorbetrieb, in ihre zweite Betriebsart, den Pumpenbetrieb, umgeschaltet werden. Die zweite Hydromaschine 4 muss in den Motorbetrieb wechseln. Dies er- folgt allein dadurch, dass die Drehrichtung des Elektromotors 12 von links- auf rechtsdrehend geschaltet wird. Da nun eine andere Wirkungsweise der Druckregelung für die erste Hydromaschine 2 im Pumpenbetrieb vorzusehen ist, wird der Elektromagnet 48 bestromt. Dadurch wird die Druckmittelleitung 50 über die Schaltstellung (b) des 3/3- Wegeproportionalventils 46 mit der Druckmittelleitung 44 verbunden und der dort anstehen- de Druck wirkt über die Druckmittelleitung 50 auf den Ventilkörper 74 des zweiten Regelventils 66. Dabei ist beim bisher gezeigten Ausführungsbeispiel für die Aktivierung der Regelfunktion des zweiten Regelventils 66 zwingend Voraussetzung, dass der Sollwert des Sollwertgebers 76 des ersten Regelventils 64 höher ist als der Sollwert des Sollwertgebers 78 des zweiten Regelventils. Dies ist hier durch den Sollwert des zweiten Regelventils 66 von 120 bar gegeben. Obwohl beide Ventilkörper 72, 74 beider Regelventile 64, 66 mit dem in der Druckmittelleitung 44 anstehenden Druck beaufschlagt sind, ergibt sich dabei die Deakti- vierung des ersten Regelventils durch den genannten Unterschied der Sollwerte. Zu Beginn des Einfahrens sei zunächst angenommen, dass beide Stellkammern 30, 32 des Stellzylinders 26 druckentlastet sind, wodurch der Stellkolben 28 in seiner Position V g0 steht. Zur Bewegung des Kolbens 16 in Figur 5 entgegen der Schwerkraft (in Figur 4 nach links) muss von der ersten Hydromaschine 2 Druckmittel in den Ringraum 20 gefördert werden. Hierzu muss die erste Stellkammer 30 mit Druckmittel befüllt werden, um ein Verdrängungs- volumen V g > 0 zu erreichen. Da jedoch der Druck zwischen dem Arbeitsanschluss B und der Druckmittelleitung 44 wie vorbeschrieben in der Anschlagsituation des Kolbens 16 zusammengebrochen ist, kann die erste Hydromaschine 2 die zum Druckaufbau und zur Befüllung der ersten Stellkammer 30 notwendige Druckmittelmenge noch nicht liefern. Es ergibt sich die Notwendigkeit einer externen Hilfsdruckmittelquelle. Hierfür ist eine Hilfspum- pe 82 vorgesehen, deren Druckanschluss über eine Druckmittelleitung mit einem Hilfsdruck- anschluss P H der ersten Hydromaschine 2 verbunden ist. Am Hilfsdruckanschluss P H ist ein federbelastetes Rückschlagventil 84 angeordnet, das über eine Druckmittelleitung 86 mit der Druckmittelleitung 40 verbunden ist und hin zu dieser öffnet. Die Hilfspumpe 82 ist über eine Triebwelle 88 mit der ersten Hydromaschine 2 gekoppelt und wird folglich auch über den Elektromotor 12 angetrieben.

Die als Konstantpumpe ausgebildete Hilfspumpe 82 liefert einen Druck von 35 bar. Bei gegebener Drehzahl stehen somit 35 bar mit Öffnen des Rückschlagventils 84 in den Druckmittelleitungen 86, 40 und 44 an. Dieser Druck steht in der zweiten Stellkammer 32 an und wird über die Schaltstellung (b) des 3/3-Wegeproportionalventils 46 in die Druckmittelleitung 50 gemeldet. Aufgrund des geringen Druckes von 35 bar befinden sich beide Regelventile 64, 66 noch in ihren Ausgangsstellungen (a). Dadurch steht der Druck von 35 bar ebenso in der ersten Stellkammer 30 an. Da die wirksame Kolbenringfläche am Stellkolben 28 kleiner als dessen Kolbenbodenfläche ist, kommt es am Stellkolben 28 zu einem Kräfteungleichgewicht, wodurch das Verdrängungsvolumen in Richtung V gmax erhöht wird. Daraus resultiert ein

Druckaufbau in den Druckmittelleitungen 38, 40 und 44 bis das zweite Regelventil 66 beim eingestellten Sollwert von 120 bar anspricht. Ab diesem Punkt erfolgt die Regelung des Druckes im Ringraum 20 über entsprechende Regelbewegungen des Ventilkörpers 74 des zweiten Regelventils 66, wobei bei einem Druck größer als 120 bar ein Ablauf von der ersten Stellkammer 30 über den ersten Arbeitsan- schluss A-i hin zum Tank T geöffnet und bei zu niedrigem Druck (kleiner 120 bar) geschlos- sen wird. Bei zu hohem Druck wird folglich das Verdrängungsvolumen der ersten Hydromaschine 2 verringert und bei zu niedrigem Druck erhöht, was einer klassischen Pumpenregelung entspricht.

Gemäß Figur 5 soll eine mittlere Position des Kolbens 16 gehalten werden. Da der Hydrozy- linder 14 vertikal ausgerichtet ist und der Ringraum 20 mit der Gewichtskraft des Kolbens 16 und der Kolbenstange 22 inklusive einer Last belastet ist, muss zum Halten der Position die erste Hydromaschine 2 in ihrer Betriebsart Pumpenbetrieb arbeiten um ein Absenken des Kolbens 16 aufgrund von im System auftretender Leckage entgegenzuwirken. Über die Steuereinheit 92 wird dazu in Abhängigkeit der vom Lagesensor erfassten Position die Drehzahl n des Elektromotors 12 so gering gehalten, dass nur die Leckage ausgeglichen und eine Geschwindigkeit des Kolbens 16 von null gehalten wird.

Da die zweite Hydromaschine 4 weiterhin im Motorbetrieb betrieben wird, sinkt der Druck im Zylinderraum 18 auf Atmosphärendruck ab. Damit er nicht darunter absinkt, saugt die zweite Hydromaschine 4 über ein Rückschlagventil 86 Druckmittel an. Der Druck im Ringraum 20 ist gleich dem Lastdruck des ruhenden Kolbens 16 und der Kolbenstange 22 inklusive Last und somit geringer als 120 bar, da dieser Druckwert nur beim vorbeschriebenen eingespannten Einfahren der Kolbenstange 22 auftritt. Bei diesem geringen Druck befinden sich beide Regelventile 64, 66 in ihren Ausgangsstellungen (a). Da das zweite Regelventil 66 bei bestromten Magnet 48 aktiviert ist und der Druck von 100 bar kleiner als der am Sollwertgeber 78 eingestellte Sollwert von 120 bar ist, ist der Stellkolben 28 auf V gmax ausgefahren.

Ein Vorteil des ersten Ausführungsbeispiels beruht darauf, dass das elektromagnetisch betätigbare 3/3-Wegeproportionalventil 46 zusammen mit der Rückkopplungshebelanord- nung 54 und der Federanordnung 56 häufig standardmäßig zum Aufbau einer verstellbaren Hydromaschine vorgesehen ist. Derart vorbereitete Hydromaschinen sind dann mit nur noch wenig Aufwand um die genannten Regelventile 64, 66 zu ergänzen. Die folgenden beiden Ausführungsbeispiele einer hydraulischen Anordnung 101 ; 201 entsprechen im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel der vorangegangenen Beschreibung. Da Abweichungen vom ersten Ausführungsbeispiel lediglich im Bereich des vorbeschriebenen Ventils 46 und des Stellzylinders 26 vorgesehen sind, wird auf eine Darstellung des Hydrozylinders 14, der zweiten Hydromaschine 4, des Elektromotors 12, der Hydropum- pe 82 und der Peripherie der vier genannten Komponenten verzichtet. Über die Ausführungsbeispiele gleichbleibende Komponenten der Anordnungen 1 ; 101 ; 201 sind mit gleichbleibenden Bezugszeichen versehen. Zur Verkürzung der Beschreibung wird lediglich auf die Unterschiede der Ausführungsbeispiele eingegangen.

Abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel hat die hydraulische Anordnung 101 gemäß Figur 6 ein betätigbares Mittel 146, das als 3/2 -Wegeschaltventil ausgebildet ist. Durch Bestromung des Elektromagneten 48 kann das 3/2 -Wegeschaltventil 146 in die bereits beim ersten Ausführungsbeispiel besprochene Schaltstellung (b) geschaltet werden, wodurch die Druckmittelleitung 44 mit der Druckmittelleitung 50 verbunden und der Tankanschluss T des 3/2-Wegeschaltventil 146 abgesperrt ist. Auf diese Weise wird wie bereits beschrieben das zweite Regelventil 66 mit seiner Regelfunktion aktiviert. Über eine Feder 156 ist das Ventil 146 in seine Ausgangsstellung (a), die ebenso der Ausgangsstellung (a) des ersten Ausführungsbeispiels entspricht, vorgespannt. In diesem Zustand ist das erste Regelventil 64 mit seiner Regelfunktion aktiv und die Druckmittelleitung 50 ist über die Druckmittelleitung 52 mit dem Tank T verbunden, wohingegen sie gegen die Druckmittelleitung 44 abgesperrt ist. In der Ausgangsstellung (a) entlastet das 3/2-Wegeschaltventil 146 die erste Stellkammer 30 über die Arbeitsanschlüsse A-i , A 2 zum Tank T hin. Bei Verwendung des vorrichtungstechnisch einfach aufgebauten Ventils 146 entfällt die Notwendigkeit der Rückkopplungshebel- anordnung 54 und der Federanordnung 56 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel. Da diese beiden Komponenten in der Regel über eine vorrichtungstechnisch komplexe Baugruppe ausgebildet sind, stellt das zweite Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 eine erhebliche vorrichtungstechnische Vereinfachung gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel dar. Eine weitere vorrichtungstechnische Vereinfachung bringt die Verwendung des Ventils 146 an einem Stellzylinder 126 der ersten Hydromaschine 2 mit sich. Es ergibt sich, dass auf eine Rückstellfeder in der ersten Stellkammer 30, wie sie beim ersten Ausführungsbeispiel notwendig war, verzichtet werden kann. Das dritte Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 entspricht dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 6 bis auf eine geänderte Druckmittelbeaufschlagung des Ventilkörpers 72 des ersten Regelventils 64. Anstatt diesen gleichwirkend mit dem Druckäquivalent des Sollwertgebers 76 mit dem Druck in der Druckmittelleitung 70, die in Druckmittelverbindung mit dem Tank T steht, zu belasten, wird der Ventilkörper 72 in genannter Richtung über eine Druckmittelleitung 250 mit dem Druck in der Druckmittelleitung 50 belastet. Somit ist er bei Betätigung des 3/2 -Wegeschaltventils 146 in seine Schaltstellung (b), wenn also das zweite Regelventil 66 in seiner Regelfunktion aktiviert werden soll, beidseitig mit dem Druck in der Druckmittelleitung 44 belastet. Da zudem das Druckäquivalent des Sollwertgebers 76 in Richtung der Ausgangsstellung (a) des ersten Regelventils 64 wirkt, ist der Ventilkörper 72 unabhängig vom Druck in der Druckmittelleitung 44 in die Ausgangsstellung (a) vorgespannt und somit in seiner Regelfunktion deaktiviert. Vorteil hierbei ist, dass anders als in den vorangegangenen Ausführungsbeispielen ein Sollwert am Sollwertgeber 76 eingestellt werden kann, der kleiner oder gleich dem Sollwert des Sollwertgebers 78 des zweiten Regelventils 66 ist. Diese geänderte Druckmittelbeaufschlagung des Ventilkörpers 72 erhöht somit die Flexibilität der hydraulischen Anordnung 201 bezüglich der Druckregelung in den verschiedenen Betriebsarten Pumpenbetrieb und Motorbetrieb der ersten Hydromaschine 2.

Offenbart ist eine hydraulische Anordnung mit einer verstellbaren Hydromaschine und einem einer ersten Betriebsart der Hydromaschine, insbesondere einem Motorbetrieb zugeordneten Regelventil, über dessen Regelung eine Stellkammer eines Stellzylinders der Hydromaschine mit Druckmittel beaufschlagbar ist. Zudem weist die Anordnung für eine zweite Betriebsart der Hydromaschine, insbesondere für einen Pumpenbetrieb, ein zweites Regelventil zur Druckmittelbeaufschlagung der Stellkammer auf. Über eine Betätigung eines Mittels der An- Ordnung ist eins der Regelventile aktivierbar oder deaktivierbar und das andere entsprechend deaktivierbar oder aktivierbar, so dass die Regelung in den unterschiedlichen Betriebsarten mit unterschiedlichen Wirkprinzipien und / oder Regelparametern erfolgen kann. Bezuqszeichenliste

1 ; 101 ; 201 Hydraulische Anordnung

2 erste Hydromaschine

4 zweite Hydromaschine

6, 8, 10 Triebwelle

12 Elektromotor

14 Hydrozylinder

16 Kolben

18 Zylinderraum

20 Ringraum

22 Kolbenstange

24 Längsachse

26; 126 Stellzylinder

28 Stellkolben

30 Erste Stellkammer

32 Zweite Stellkammer

34 Kolbenstange

36 Anschlag

38, 40 Druckmittelleitung

42 Rückschlagventil

44 Druckmittelleitung

46; 146 3/3-Wegeproportionalventil

48 Elektromagnet

50, 52 Druckmittelleitung

54 Rückkopplungshebelanordnung

56 Federanordnung

58 Ventilkolben

60 Druckmittelleitung

62 Dämpfungsdüse

64 Erstes Regelventil

66 Zweites Regelventil

68, 70 Druckmittelleitung

72, 74 Ventilkörper 76, 78 Sollwertgeber 80 Bypassleitung 82 Hydropumpe

84 Rückschlagventil 86 Rückschlagventil 88 Lagesensor

90 Signalleitung

92 Steuereinheit 94 Signalleitung

250 Druckmittelleitung

A, Α, , B Arbeitsanschluss

P Hochdruckanschluss

PH Hilfsdruckanschluss S Niederdruckanschluss T Tankanschluss, Tank