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Title:
HYDRAULIC SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/091553
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a hydraulic system comprising a plurality of hydraulic units (1), which each have at least one hydraulic consumer (2) in each case having a first hydraulic connection (3) and a second hydraulic connection (4); a supply line to which the hydraulic units (1) are connected; and a central unit (5) for providing and pressurizing the hydraulic fluid conveyed in the supply line, characterized in that the supply line is in the form of a loop (6) leading into and out of the central unit (5), in that the hydraulic units (1) each have a first line (7) and a second line (8), and in that the hydraulic units (1) each have a drivable auxiliary pump (9), which is arranged in the second line (8) of each particular hydraulic unit (1).

Inventors:
WAHLEFELD, Niels (Am Pappelwäldchen 72, Neuss, 41462, DE)
Application Number:
EP2017/078651
Publication Date:
May 16, 2019
Filing Date:
November 08, 2017
Export Citation:
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Assignee:
PARKER HANNIFIN EMEA S.À.R.L. (La Tuilière 6, 1163 Etoy, 1163, CH)
International Classes:
F15B11/17; B29D30/06; B30B15/16; F15B11/024; F15B21/14
Foreign References:
EP1079116A22001-02-28
EP0641644A11995-03-08
US20080104955A12008-05-08
EP1079116A22001-02-28
Attorney, Agent or Firm:
FEUCKER, Max et al. (Becker & Müller Patentanwälte, Turmstraße 22 Ratingen, Nordrhein-Westfalen, 40878, DE)
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Claims:
Ansprüche

Hydraulisches System, umfassend

eine Mehrzahl von hydraulischen Einheiten ( 1 ), die j eweils mindestens einen hydraulischen Verbraucher (2) jeweils mit einem ersten Hydraulikanschluss (3) und einem zweiten Hydraul ikanschluss (4) aufweisen,

eine Versorgungsleitung, an die die hydraulischen Einheiten ( 1 ) angeschlossen sind, und

eine Zentraleinheit (5) zur Bereitstellung und Druckbeaufschlagung des in der Versorgungsleitung geführten Hydraulikfl uids, dadurch gekennzeichnet,

dass die Versorgungsleitung als eine in und aus der Zentraleinheit (5) führende Ringleitung (6) ausgebildet ist,

dass die hydraulischen Einheiten (1 ) j eweils eine erste Leitung (7) und eine zweite Leitung (8) aufweisen, wobei die Ringleitung (6) über die erste Leitung (7) mit dem ersten Hydraulikanschluss (3) des mindestens eines hydraulischen Verbrauchers (2) der hydraulischen Einheit ( 1 ) verbunden ist und über die zweite Leitung (8) mit dem zweiten Hydraulikanschluss (4) des mindestens einen hydraulischen Verbrauchers (2) der hydraulischen Einheit ( 1 ) verbunden ist, und

dass die hydraulischen Einheiten ( 1 ) j ewe ils eine antreibbare Hilfspumpe (9) aufweisen, die in der zweiten Leitung (8) der jeweiligen hydraulischen Einheit ( 1 ) angeordnet ist.

2. Hydraulisches System nach Anspruch 1 , wobei für j ede hydraulische Einheit ( 1 ) j eweils genau eine Verbindungsleitung ( 10) vorgesehen ist, über die die jeweilige hydraulische Einheit ( 1 ) an die Ringleitung (6) angeschlossen ist, wobei die erste Leitung (7) und die zweite Leitung (8) über die Verbindungsleitung ( 10) mit der Ringleitung (6) verbunden sind.

3. Hydraulisches System nach Anspruch 1 oder 2, wobei in der zweiten Leitung (8) zwischen der Ringleitung (6) und der Hilfspumpe (9) ein ansteuerbares Steuerventil ( 1 1 ) angeordnet ist.

4. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine hydraulische Verbraucher (2) einen Arbeitszylinder ( 12) und einen in dem Arbeitszylinder ( 12) angeordneten Arbeitskolben ( 13 ) umfasst, der den Arbeitszylinder ( 12) in einen Ar- beitszylinderkolbenraum ( 14) und einen Arbeitszylinderstangen- raum ( 15) teilt, wobei insbesondere die erste Leitung (7) mit dem Ar- beitszylinderkolbenraum ( 14) verbunden ist und die zweite Leitung (8) mit dem Arbeitszylinderstangenraum ( 15) verbunden ist.

5. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jede hydraulische Einheit ( 1 ) eine Mehrzahl von hydraulischen Verbrauchern (2) aufweist, wobei zwischen dem zweiten Hydraulikan- schluss (4) j edes Verbrauchers (2) und der zweiten Leitung (8) ein ansteuerbares Steuerventil ( 16) angeordnet ist.

6. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zentraleinheit (5) einen Hydraulikfluidtank ( 17) und zwei Hauptpumpen ( 1 8a, b) zur Förderung und Druckbeaufschlagung des für die Betätigung der hydraulischen Verbraucher (2) benötigten Hydrau- likfluids aufweist, wobei die Hauptpumpen ( 18a, b) j eweils zwischen e inem Ende der Ringleitung (6) und dem Hydraulikfluidtank ( 1 7) angeordnet sind.

7. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zentraleinheit (5) eine Zirkulationsvorrichtung ( 19) umfasst, m ittels derer das Hydraul ikfluid in der Ringleitung (6) zirkulierbar ist.

8. Hydraulisches System nach Anspruch 7, wobei die Zirkulationsvorrichtung ( 19) zwei Zirkulationspumpen (20a, b) umfasst, wobei die eine Zirkulationspumpe (20a) vor dem ersten Ende der Ringleitung (6) an die Ringleitung (6) angeschlossen ist und die zweite Zirkulationspumpe (20b) vor dem zweiten Ende der Ringleitung (6) an die Ringleitung (6) angeschlossen ist.

9. Hydraul isches System nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Zentraleinheit (5) eine Filtereinheit (2 1 ) und/oder eine Kühleinheit (22) umfasst, die der Zirkulationsvorrichtung ( 19) für das mittels der Zirkulationsvorrichtung ( 19) geförderte Hydraul ikfluid zugeordnet sind.

10. Hydraulisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Pumpen (9, 18, 20) des Systems j eweils mit einem elektrischen Motor (23 ) gekoppelt sind, der als Antrieb und als Generator fungieren kann.

1 1 . Hydraulisches System nach Anspruch 10, welches ein Stromversorgungsnetz (24) umfasst, in dem ein zentraler Glei chrichter (25) vorgesehen ist, mit dem Wechselstrom eines übergeordneten Netzes in Gleichstrom umwandelbar ist, und in dem j edem elektrischen Motor (23) ein Wechselrichter (26) zugeordnet ist, mit dem Gleichstrom in den von dem jeweiligen Motor (23 ) benötigten Wechselstrom umwandelbar ist.

Description:
Hydraulisches System Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein hydraulisches System, insbesondere eine Reifenpresse, umfassend eine Mehrzahl von hydraulischen Einheiten, die jeweils mindestens einen hydraul ischen Verbraucher j eweils mit einem ersten Hydraulikanschluss und einem zweiten Hydraulikanschluss aufweisen, eine Versorgungsleitung, an die die hydraulischen Einheiten angeschlossen sind, und eine Zentraleinheit zur Bereitstellung und Druckbeaufschlagung des in der Versorgungsleitung geführten Hydraulikfluids.

Ein hydraul isches System m it den vorgenannten Merkmalen ist aus

EP 1 079 1 16 A2 bekannt. Bei diesem System wird das druckbeaufschlagte Hydraulikfluid von der Zentraleinheit für j eden Verbraucher der hydraulischen Einheiten bereitgestel lt, wobei das bei der Betätigung der hydraulischen Verbraucher verbrauchte und drucklose Hydraulikfluid über eine separate Rückführleitung zu der Zentraleinheit zurückgeführt wird. Da das gesamte Hydrauli kfluidvolumen zur Betätigung der hydraulischen Verbraucher von der Zentraleinheit bereitgestellt werden muss, sind enorme Leitungsquerschnitte für die Versorgungsleitung und Rückführleitung erforderlich. Zudem muss das für die Betätigung der hydraulischen Einheiten erforderliche Volumen von den Hauptpumpen der Zentraleinheit gefördert werden. Da die hydraulischen Einheiten ze itlich versetzt und auch unregelmäßig betätigt werden, müssen die Hauptpumpen der Zentraleinheit an diese Dynamik angepasst sein. EP 1 079 1 1 6 A2 schlägt daher vor, dass die Zentraleinheit auch eine Druckspeichereinhe it umfasst, sodass die Anforderungen an die Dynamik der Pumpen geringer sein können. Auch bei dieser Lösung müssen große Strömungsquerschnitte der Versorgungsleitung realisiert sein.

Darüber hinaus ist es bekannt, dass bei Reifenpressen mit mehreren hydraulischen Einheiten jede hydraulische Einheit unabhängig von den anderen hydraulischen Einheiten betrieben wird, wobei jede hydraulische Einheit einen eigenen Hydraulikfluidtank und eigene Pumpen zur Druckbeaufschlagung des Hydraulikfluids benötigt. Dies macht es aber auch erforderlich, dass Filter und Kühler zur Konditionierung des Hydraulikfluids in j eder hydraulischen Einheit vorgesehen sind, was den Wartungsaufwand wesentlich erhöht.

Aufgabe der vorl iegenden Erfindung ist es daher die mit Bezug zum Stand der Technik geschilderten Nachteile zumindest teilweise zu beseitigen und insbesondere ein hydraulisches System mit einer Mehrzahl von hydraulischen Einheiten und einer Zentraleinheit anzugeben, bei dem der Aufwand für die Installation verringert ist, welches aber gleichzeitig einen geringen Wartungsaufwand erfordert.

Gelöst wird die Aufgabe durch ein hydraulisches System mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Vorteilhafte Weiterbildungen des hydraulischen Systems sind in den abhängigen Ansprüchen und in der Beschreibung angegeben, wobei einzelne Merkmale der vorteilhaften Weiterbildungen in technisch sinnvoller Weise beliebig miteinander kombinierbar sind.

Gelöst wird die Aufgabe insbesondere durch ein hydraulisches System mit den eingangs genannten Merkmalen, bei dem die Versorgungsleitung als eine in und aus der Zentraleinheit führende Ringleitung ausgebildet ist, bei dem die hydraulischen Einheiten j eweils eine erste Leitung und eine zweite Leitung aufweisen, wobei die Ringleitung über die erste Leitung m it dem ersten Hydraulikanschl uss des mindestens einen hydraul ischen Verbrauchers der hydraulischen Einheit verbunden ist und über die zweite Leitung mit dem zweiten Hydraul ikanschluss des mindestens einen hydraulischen Verbrauchers der hydraulischen Ei nheit verbunden ist, und bei dem die hydraulischen Einheiten j ewei ls eine antreibbare Hi lfspumpe aufweisen, die in der zweiten Leitung der j eweiligen hydraulischen Einheit angeordnet ist.

Die Erfindung sieht in ihrem Grundgedanken also vor, dass anstatt einer die hydraulischen Verbraucher versorgenden Versorgungsleitung und einer zusätzlichen Rückführleitung nur eine Ringleitung vorgesehen ist, über die die hydraulischen Verbraucher der jeweiligen hydraulischen Einheit versorgt werden. Insofern muss über die Ringleitung nur das Differenzvolumen geführt werden, welches von den hydraulischen Verbrauchern einer hydraulisc hen Einheit benötigt beziehungsweise ausgegeben wird. Insofern kann die Ringleitung einen kleineren Strömungsquerschnitt aufweisen als die aus dem Stand der Technik bekannte Versorgungsleitung. Auf die Rückführleitung kann zudem komplett verzichtet werden. Damit überschüssiges Hydraulikfluid einer hydraulischen Einheit in die Ringleitung zurückgefördert werden kann, weist jede hydraulische Einheit eine antreibbare Hilfspumpe auf. Für die Installation eines solchen hydraulischen Systems sind also Rohrleitungen für die Ringleitung mit einem geringeren Materialbedarf erforderlich.

Das hydraulische System ist insbesondere eine Reifenpresse, wobei das hydraulische System mindestens zwei, bevorzugt mindestens fünf, besonders bevorzugt mindestens zehn hydraulische Einheiten aufweist. Insbesondere weist jede hydraul ische Einheit mindestens einen, bevorzugt zwei , besonders bevorzugt mindestens fünf hydraulische Verbraucher auf. Die hydraulischen Verbraucher können beispielsweise als Zylinder-/Kolbeneinheit oder als Hydraulikmotor ausgebildet sein. Bei der Verwirklichung als Zylinder- /Kolbeneinheit ist der Kolben bevorzugt mit einer aus dem Zylinder herausführenden Stange verbunden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der Kolben beidseitig mit j eweils einer aus dem Zyl inder herausführenden Stange verbunden ist. Jeder hydraulische Verbraucher weist m indestens zwei Hydraulikanschlüsse auf.

Die Zentraleinheit weist insbesondere einen Hydraulikfluidtank für das Hydraulikfluid des hydraulischen Systems auf. Ferner weist die Zentraleinheit mindestens eine Hauptpumpe auf, mit der das Hydraulikfluid aus dem Hydraulikfluidtank in die Ringleitung gefördert wird, wobei die Hauptpumpe den zur Betätigung der hydraulischen Verbraucher benötigten Druck in Höhe von beispielsweise mindestens 80 bar, besonders bevorzugt von mindestens 95 bar bereitstellt. Die Zentraleinheit kann auch einen Druckspeicher aufweisen, mit dem das Hydraulikfluid eigenständig oder zusätzlich mit Druck beaufschlagt wird. Zudem weist die Zentraleinheit insbesondere onditionierungseinrich- tungen für das Hydraulikfluid wie Hydraulikfluidfilter und/oder Kühleinheit auf.

Als einzige hydraulische Verbunding zwischen der Zentraleinheit und den hydraulischen Einheiten ist die Ringleitung vorgesehen, die beidseits in die Zentraleinheit führt, wobei die Ringleitung innerhalb der Zentraleinheit mit ihren Enden bevorzugt zu dem Hydraulikfluidtank der Zentraleinheit geführt ist. Die Ringleitung wird insbesondere durch den Hydraulikfluidtank geschlossen, wobei innerhalb der Zentraleinheit weitere Elemente in der Ringleitung angeordnet sein können.

Die erste Leitung und die zweite Leitung der j eweiligen hydraulischen Einheiten sind entweder j eweils unmittelbar und direkt an die Ringleitung angeschlossen oder über eine weitere Leitung mittelbar und somit gemeinsam an die Ringleitung angeschlossen. Das von der Zentraleinheit über die Ringleitung bereitgestellte Hydraulikfluid liegt insbesondere unmittelbar, bevorzugt aber unter Zwischenschaltung von Ventilen über die erste Leitung an den ersten Hydraulikanschlüssen der hydraulischen Verbraucher an. In der ersten Leitung kann auch ein Ventil, beispielsweise ein schaltbares Absperrventil angeordnet sein, um zu verhindern, dass die Kolben der als hydraulische Ver- braucher ausgebildeten Kolben-/Zyli ndereinheiten unter externer Last bei einem Druckausfall in der Ringleitung ungewollt einfahren. Sind mehrere hydraulische Verbraucher in einer hydraulischen Einheit vorgesehen, können einzelne Leitungen von der ersten Leitung zu den j eweiligen ersten Hydraulikan- schlüssen der hydraulischen Verbraucher führen. Von den zweiten Hydraulikanschlüssen der hydraulischen Verbraucher können einzelne Leitungen zu einer dann als Sammelleitung aufzufassenden zweiten Leitung der hydraulischen Einheit führen. Zwischen den zweiten Hydraulikanschlüssen der hydraulischen Verbraucher und der Ringleitung ist dann die zumindest eine Hilfspumpe angeordnet. Es können aber auch mehrere Hi lfspumpen für j ede hydraulische Einheit vorgesehen sein. Gegebenenfalls kann auch eine Hi lfspumpe für jeden hydraulischen Verbraucher einer hydraulischen Einheit vorgesehen sein.

Bevorzugt ist für j ede hydraulische Einheit jeweils genau eine Verbindungsleitung vorgesehen, über die die jeweilige hydraulische Einheit an die Ringleitung angeschlossen ist, wobei die erste Leitung und die zweite Leitung über die eine Verbindungsleitung mit der Ringleitung verbunden sind. In der Verbindungsleitung kann insbesondere ein Absperrventi l angeordnet sein, mit welchem das hydraulische System von der Ringleitung abgekoppelt werden kann. Durch die Ausbildung genau einer Verbindungsleitung für j ede hydraulische Einheit kann erreicht werden, dass in j eder hydraulischen Einheit ein Kreislauf mit den hydraulischen Verbraucher ausgebildet wird, wobei zum einen über die Verbindungsleitung der für die Betätigung der hydraulischen Verbraucher benötigte Druck bereitgestellt wird und zum anderen über die Verbindungsleitung das für die Betätigung der hydraul ischen Verbraucher benötigte Differenzvol umen bereitgestellt oder abgeführt wird.

Wenn der m indestens eine hydrauli sche Verbraucher beispielsweise einen Arbeitszylinder und einen in dem Arbeitszylinder angeordneten Arbeitskolben umfasst, der den Arbeitszyl inder in einem Arbeitszylinderkol benraum und einen Arbeitszylinderstangenraum teilt, wobei die erste Leitung mit dem Ar- beitszylinderkolbenraum verbunden ist und die zweite Leitung mit dem Ar- beitszyl inderstangenraum verbunden ist, so wird bei einem Ausfahren der Kolbenstange ein größeres Fluidvolumen im Arbeitszylinderkolbenraum benötigt als aus dem Arbeitszylinderstangenraum verdrängt wird, sodass die Volumendifferenz über die Versorgungsleitung bereitgestellt wird. In diesem Fall kann ein mit der Hilfspumpe in der zweiten Leitung verbundener Motor als Generator betrieben werden, da das aus dem Arbeitszylinderstangenraum verdrängte Hydraulikvolumen einen höheren Druck aufweist, welcher durch die Pumpe zu der ersten Leitung hin entspannt wird. Ist hingegen die Kolbenstange in den Zylinder einzufahren, so fördert die Hilfspumpe Hydraulikfluid aus der Verbindungsleitung (oder aus der Ringleitung) in den Arbeitszylinderstangenraum, wobei das aus dem Arbeitszylinderkolbenraum verdrängte Differenzvolumen in die Ringleitung zurückgespeist wird.

Liegt hingegen an der Kolbenstange eine große extern drückende Last an, kann der an die Hilfspumpe angeschlossene Motor beim Ausfahren der Kolbenstange als Antrieb und beim Einfahren der Kolbenstange als Generator betrieben werden. Insbesondere in diesem Fall kann die erste Leitung mit dem Arbeitszylinderstangenraum verbunden sein und die zweite Leitung mit dem Arbeitszylinderkolbenraum verbunden sein.

Es kann hierbei insbesondere vorgesehen sein, dass in der zweiten Leitung zwischen der Ringleitung und der Hilfspumpe ein ansteuerbares Steuerventil angeordnet ist. Dieses ansteuerbare Steuerventil weist insbesondere eine in beide Richtungen offene Durchlaufstellung und eine Rückschlagstellung auf, in der verhindert wird, dass Hydraulikfluid aus der Ringleitung in Richtung der Hilfspumpe fließt. Befinden sich die hydraulischen Verbraucher im Stillstand, kann durch die Rückschlagstellung Leckage an der Hilfspumpe verhindert werden.

Bevorzugt weist j ede hydraulische Einheit eine Mehrzahl (mindestens zwei) von hydraulischen Verbrauchern auf, wobei zwischen dem zweiten Hydrau- likanschluss j edes Verbrauchers und der zweiten Leitung ein ansteuerbares Steuerventi l angeordnet ist. Dieses Steuerventil weist bevorzugt eine in beide Richtungen wirkende Sperrstellung und eine in beide Richtungen offene Durchlaufstellung auf. Ein solches ansteuerbares Steuerventil kann aber auch vorgesehen sein, wenn nur ein hydraulischer Verbraucher pro hydraulischer Einheit vorgesehen ist. Über dieses ansteuerbare Steuerventil wird vorgegeben, welcher der hydraulischen Verbraucher betätigt werden kann. So können alle hydraulischen Verbraucher einer hydraulischen Einheit gleichzeitig in die gleiche Richtung betätigt werden. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die hydraulischen Verbraucher zeitlich versetzt zueinander betätigt werden. In diesem Fall fließt nur die Nettodifferenz des benötigten Hydraulikfluidvolu- mens aller hydraulischen Verbraucher durch die Verbindungsleitung, wobei die bevorzugt genau eine Hilfspumpe mit ihrem Motor in Abhängigkeit der Fließrichtung des Differenzvolumens durch die Verbindungsleitung als Antrieb oder Generator fungieren kann.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Zentraleinheit neben dem einen Hydraulikfluidtank zwei Hauptpumpen zur Förderung und Druckbeaufschlagung des für die Betätigung der hydraulischen Verbraucher benötigten Hydraulikfluids auf, wobei die Hauptpumpen j eweils zwischen einem Ende der Ringleitung und dem Hydraulikfluidtank angeordnet sind. Da die Hauptpumpen der Zentraleinheit nur die Summe der Differenzvolumen aller hydraulischen Einheiten fördern müssen, können diese kleiner dimensioniert sein. Mit der Anordnung von zwei Pumpen an jeweils einem Ende der Ringleitung kann zudem erreicht werden, dass das Hydraulikfluid in beide Richtungen durch die Ringleitung gefördert werden kann. Wenn beispielsweise das benötigte Nettovolumen der hydraulischen Einheiten, welche näher an der ersten Hauptpumpe angeordnet sind mehr Hydraulikvolumen benötigen als die dem zweiten Ende näher angeordneten hydraulischen Einheiten, so würde die erste Hauptpumpe zur Förderung des Hydraulikfluids eingesetzt. Zudem kann eine Pumpe an einem Ende der Ringleitung j eweils als Generator benutzt werden. Zusätzlich zu den Hauptpumpen kann die Zentraleinheit eine Zirkulationsvorrichtung umfassen, mittels derer das Hydraulikfluid in der Ringleitung zirkulierbar ist. Aufgrund der nicht gleichzeitigen und gegebenenfalls unregelmäßigen und gegenläufigen Betätigung der verschiedenen hydraulischen Verbraucher kann es nämlich vorkommen, dass Hydraulikfluid in der Ringleitung beziehungsweise zwischen den hydraulischen Einheiten hin- und herfließt und somit nicht zurück in die Zentraleinheit gelangt. Mit der Zirkulationsvorrichtung kann hingegen sichergestellt werden, dass zusätzlich zu dem von den hydraulischen Einheiten benötigten Volumenstrom eine Zirkulation des in der Ringleitung befindlichen Hydraulikfluids stattfindet. Somit kann sichergestellt werden, dass das Hydraulikfluid regelmäßig den in der Zentraleinheit angeordneten onditionierungsvorrichtungen zugeführt wird.

Es kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Zirkulationsvorrichtung zwei insbesondere miteinander gekoppelte Zirkulationspumpen umfasst, wobei die eine Zirkulationspumpe vor dem ersten Ende der Ringleitung an die Ringleitung angeschlossen ist und die zweite Zirkulationspumpe vor dem zweiten Ende der Ringleitung an die Ringleitung angeschlossen ist. Die Zirkulationspumpen können im Sinne eines hydraulischen Transformators so miteinander gekoppelt sein, dass nur die für die Zirkulation notwendige Energie bereitgestellt werden muss, da die für die Förderung gegen den Druck in der Ringleitung benötigte Energie zurückgewonnen wird. Eine der Zirkulationspumpen würde also beim Entspannen des zirkulierenden Fluids Energie zurückgewinnen und damit die andere Zirkulationspumpe antreiben, so dass der insbesondere genau eine, der Zirkulationsvorrichtung zugeordnete elektrische Motor nur die Verluste ausgleichen muss.

Bevorzugt umfasst die Zentraleinheit eine Filtereinheit und/oder eine Kühleinheit, die der Zirkulationsvorrichtung für das mittels der Zirkulationsvorrichtung geförderte Hydraulikfluid zugeordnet sind. Insbesondere ist die Filtereinheit und/oder die Kühleinheit zwischen dem Hydraulikfluidtank und einer Pumpe der Zirkulationsvorrichtung angeordnet. Die Pumpen des hydraulischen Systems sind jeweils mit einem elektrischen Motor gekoppelt, der als Antrieb und als Generator fungieren kann. M it der Funktion als Generator kann in das hydraulische System eingeführte Energie zurückgewonnen werden.

Zur effizienten Energierückgewi nnung kann auch unabhängig von der zuvor beschriebenen Lösung vorgesehen sein, dass das hydraulische System ein Stromversorgungsnetz umfasst, in dem ein zentraler Gleichrichter vorgesehen ist, mit dem Wechselstrom eines übergeordneten Netzes in Gleichstrom umwandelbar ist, und in dem j edem elektrischen Motor ein Wechselrichter zugeordnet ist, mit dem Gleichstrom in den von dem jeweiligen Motor benötigten Wechselstrom umwandelbar ist. In dieser Ausbildung wird auch eine eigenständige Erfindung in Zusammenhang mit dem eingangs genannten hydraulischen System gesehen. Mit der Ausbildung eines solchen Stromversorgungsnetzes braucht der zentrale Gleichrichter nur die elektrische Energie aus dem übergeordneten Netz wandeln, die das gesamte hydraulische System benötigt. Umgekehrt kann es in einigen Fällen aber auch vorkommen, dass mittels des zentralen Gleichrichters überschüssige elektrische Energie aus dem Gleichspannungsnetz in das übergeordnete Netz zurückgespeist werden kann. Som it kann die von einem elektrischen Motor zurückgewonnene Energie aber auch einem anderen elektrischen Motor zum Antrieb einer Pumpe zur Verfügung gestellt werden.

Das hydraulische System umfasst insbesondere auch eine übergeordnete Steuereinheit, die mit Sensoren, ansteuerbaren Steuerventilen, den Steuerungen der elektrischen Motoren und gegebenenfalls dem Gleichrichter und den Wechse lrichtern verbunden ist. Die übergeordnete Steuereinheit kann somit auch beispielsweise in Abhängigkeit eines vorgegebenen Ablaufprogramms, die Elemente des hydraul ischen Systems steuern und/oder regeln. Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden im Folgenden anhand der Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen schematische

Figur 1 : ein hydraulisches System,

Figur 2 : eine Zentraleinheit des hydraulischen Systems und

Figur 3 : eine hydraulische Einheit des hydraulischen Systems.

Das in den Figuren dargestellte hydraulische System umfasst eine Zentraleinheit 5, aus der eine Ringleitung 6 heraus und wieder hineinführt. Das hydraulische System umfasst zudem eine erste hydraulische Einheit I i und eine zweite hydraulische Einheit I ii, die über j eweils eine Verbindungsleitung 10 an die Ringleitung 6 angeschlossen sind. Darüber hinaus umfasst das hydraulische System ein Stromversorgungsnetz 24 mit einem zentralen Wechselrichter 25 in der Zentraleinheit 5 und eine Leckageleitung 28, über die die Leckageanschlüsse der Pumpen der hydraulischen Einheiten mit der Zentraleinheit 5 verbunden werden können. Die Zentraleinheit 5 ist in Figur 2 im Detail dargestellt, während die erste hydraulische Einheit I i in Figur 3 im Detail dargestellt ist.

Die Zentraleinheit 5 umfasst einen Hydraulikfluidtank 17, in der die Ringleitung 6 mit zwei Enden endet. An den Enden der Ringleitung 6 sind zwei Hauptpumpen 1 8a und 1 8b angeordnet, die j eweils über einen elektrischen Motor 23 antreibbar sind. Dem jeweiligen Ende der Ringleitung 6 ist zudem jeweils ein Druckspeicher 27a und 27b zugeordnet. Die Zentraleinheit umfasst zudem eine Zirkulationsvorrichtung 19 mit zwei Zirkulationspumpen 20a, 20b, die von einem gemeinsamen Motor 23 angetrieben werden können. Die Zirkulationspumpen 20a, 20b sind an ein jeweiliges Ende der Ringleitung 6 angeschlossen, wobei die Zirkulationspumpe 20a aus dem Hydraulikfluidtank 17 heraus fördert, während die Zirkulationspumpe 20b über eine Filtereinheit 21 und eine Kühleinheit 22 in Strömungsverbindung mit dem Hydraulikfluid- tank 17 ist. An der von der Zirkulationspumpe 20b zu der F iltereinheit 2 1 führenden Leitung ist auch die Leckageleitung 28 angeschlossen. Die Motoren 23 sind jeweils über einen Wechselrichter 26 an das Stromversorgungsnetz 24 angeschlossen.

Die in Figur 3 dargestellte hydraulische Einheit I i ist über eine Verbindungsleitung 10 an die Ringleitung 6 angeschlossen. Die Verbindungsleitung 10 teilt sich in eine erste Leitung 7 und eine zweite Leitung 8 auf. Die erste Leitung 7 ist über Zwischenleitungen j eweils an einen ersten Hydraulikan- schluss 3 eines hydraulischen Verbrauchers 2 angeschlossen, während die zweite Leitung 8 über Zwischenleitungen an einen zweiten Hydraulikan- schluss 4 der hydraulischen Verbraucher 2 angeschlossen ist. In der zweiten Leitung 8 ist eine mittels eines Motors 23 antreibbare Hilfspumpe 9 angeordnet, wobei zwischen der Verbindungsl eitung 10 und der Hilfspumpe 9 ein Steuerventi l 1 1 angeordnet ist. Die hydraul ischen Verbraucher 2 sind als Arbeitszylinder 12 mit darin angeordnetem Arbeitskolben 1 3 ausgebildet, wobei der Arbeitskolben 13 den Arbeitszylinder 12 in einen Arbeitszylinderkolben- raum 14 und einen Arbeitszylinderstangenraum 1 5 teilt. In der Zwischenleitung zwischen dem zweiten Hydraulikanschluss 4 und der zweiten Leitung 8 sind j ewei ls Steuerventile 1 6a, 16b, 16c angeordnet.

Wenn das in der Verbindungsleitung 10 angeordnete Schaltventil geöffnet ist, liegt der in der Ringleitung 6 vorliegende Hydraulikdruck an dem ersten Hydraul ikanschl uss 3 und damit in den Arbeitszylinderkolbenraum 14 an. Wird nun das Steuerventil 1 6a geöffnet, so wird die Kolbenstange aus dem Arbeitszylinder 12 herausgeschoben, wobei das aus dem Arbeitszylinderstangenraum 1 5 verdrängte Hydraulikfluid über die Hilfspumpe 9 fließt, wodurch der Motor 23 als Generator angetrieben wird. Da das aus dem Arbeitszylinderstangenraum 1 5 verdrängte Hydraulikvolumen nach Durchgang durch die Hilfspumpe 9 in die erste Leitung 7 fl ießen kann, muss durch die Verbindungsleitung 10 nur das Differenzvolumen zwischen dem im Arbeitszylinderkolbenraum 14 benötigten Volumen und dem aus dem Arbeitszylinderstangen- räum 15 ausfließenden Volumen fließen. Um die Kolbenstange in den Arbeitszylinder 12 zurückzufahren, wird die Pumpe 9 mittels des Motors 23 bei geöffneten Ventilen so betrieben, dass das Hydraulikfluid in dem Arbeitszy- linderstangenraum 1 5 gepumpt wird, wodurch das Hydraulikfluid aus dem Ar- beitszyl inderkolbenraum 14 verdrängt wird . Da das entsprechende Volumen im Arbeitszylinderkolbenraum 14 größer ist als das in den Arbeitszylinder- stangenraum 15 gepumpte Volumen fließt Hydraulikfluid durch die Verbindungsleitung 10 in die Ringleitung 6.

Dies bedeutet aber auch, dass die Hauptpumpen 18a beziehungsweise 18b der Zentraleinheit 5 lediglich das Differenzvolumen fördern müssen. Somit kann zum einen die Ringleitung 6 in ihrer Dimensionierung kleiner als bei üblichen Systemen ausgeführt sein und zum anderen kann die Leistung der Hauptpumpen 18a, 18b geringer ausgelegt sein. Zudem kann das von der ersten hydraulischen Einheit I i in bestimmten Verfahrensstadien eingespeiste Hydraulikfluid beispielsweise das Hydraulikfluid kompensieren, das parallel in die zweite hydraulische Einheit I ii einzuspeisen ist. Insofern kann es auch vorkommen, dass das Hydraulikfluid in der Ringleitung 6 hin und herfließt, sodass die Hauptpumpen 1 8a, 18b hauptsächlich zur Druckbeaufschlagung und zur Förderung eines relativ geringen Hydraulikvolumens vorgesehen sind.

Damit aber sichergestellt wird, dass das Hydraulikfluid in der Ringleitung 6 zur Reinigung und Kühlung in die Zentraleinheit 5 gefördert wird, ist die Zirkulationsvorrichtung 19 vorgesehen, mittels derer das Hydraulikfluid fortwährend durch die Filtereinheit 21 und die Kühleinheit 22 gefördert wird. Die Zirkulationspumpe 20b würde also beim Entspannen des zirkulierenden Fluids Energie zurückgewinnen und damit die andere Zirkulationspumpe 20a antreiben, so dass der der Zirkulationsvorrichtung 19 zugeordnete elektrische Motor 23 nur die Verluste ausgleichen muss.

Sofern das Stromversorgungsnetz 24 nur einen zentralen Gleichrichter 25 aufweist, muss dieser nur j eweils die aktuell von dem gesamten System benö- tigte Energie aus dem übergeordneten Stromversorgungsnetz in Gl eichstrom umwandeln, während beim Betreiben der Motoren 23 als Generator die j eweiligen Wechselrichter 26 die von den Motoren 23 erzeugte elektrisc he Energie ebenfal ls in Glei chstrom umwandeln und somit anderen Motoren 23 zum Antrieb zur Verfügung steht. Sollte es vorkommen, dass von den Wechselrichtern 26 mehr Energie in Gleichstrom umgewandelt wird als von dem gesamten System benötigt, so würde der zentrale Gleichrichter 25 Strom in das übergeordnete Netz einspeisen.

Bezugszeichenliste

I i, ii hydraulische Einheit

hydraulischer Verbraucher

3 erster Hydraulikanschluss

zweiter Hydraulikanschluss

5 Zentraleinheit

Ringleitung

7 erste Leitung

8 zweite Leitung

9 Hilfspumpe

10 Verbindungsleitung

1 1 Steuerventil

12 Arbeitszylinder

13 Arbeitskolben

14 Arbeitszylinderkolbenraum

15 Arbeitszylinderstangenraum

16a, b, c Steuerventil

17 Hydraulikfluidtank

1 8a, b Hauptpumpe

19 Zirkulationsvorrichtung

20a, b Zirkulationspumpe

21 Filtereinheit

22 Kühleinheit

23 elektrischer Motor

24 Strom Versorgungsnetz

25 zentraler Gleichrichter

26 Wechselrichter

27a, b Druckspeicher

28 Leckageleitung