ACCIONAMIENTO HIDROSTÁTICO Y PROCEDIMIENTO PARA FRENADO DE UN ACCIONAMIENTO HIDROSTÁTICO.

Accionamiento hidrostático que incluye una bomba hidráulica (3) y un motor hidráulico (4) conectado con ésta en circuito cerrado a través de un primer conducto de trabajo (11) y un segundo conducto de trabajo (12),

y un dispositivo de accionamiento de freno (37), estando prevista, al menos, una válvula limitadora de presión (26, 30) conectada con un conducto de trabajo (11, 12) dispuesto aguas abajo del motor hidráulico (4) y abriéndose esta o estas válvulas limitadoras de presión (25, 30) al alcanzar un valor determinado, y pudiendo ajustarse la bomba hidráulica (3) a un volumen de bombeo de frenado al accionar el dispositivo de accionamiento de freno (37) y pudiendo regularse el motor hidráulico (4), en función de una intensidad de accionamiento del dispositivo de accionamiento de freno (37), en el sentido de un mayor volumen de absorción cuanto mayor es la intensidad de accionamiento, caracterizado porque el volumen de bombeo de frenado de la bomba hidráulica (3) es un volumen de bombeo diferente de cero en el que la potencia hidráulica con una presión de apertura de la válvula limitadora de presión (26, 30) corresponde a una potencia de frenado disponible de un motor de accionamiento (2)

La invención se refiere a un procedimiento para frenar un accionamiento hidrostático y a un accionamiento hidrostático.

Los accionamientos hidrostáticos se utilizan frecuentemente para accionar sistemas de trabajo hidráulicos o mecanismos de traslación en vehículos de obra. En este contexto, una fuente de accionamiento primaria, por ejemplo un motor de combustión interna, se conecta con al menos una bomba hidráulica. Para el accionamiento del vehículo con esta bomba hidráulica, en la mayoría de los casos hay un motor hidráulico conectado en circuito cerrado. Al frenar el vehículo, debido a la inercia de masas del mismo, el motor hidráulico, que entonces es accionado por las ruedas del vehículo, actúa como bomba y bombea sin inversión del sentido de la corriente medio de presión al circuito hidráulico cerrado. La bomba hidráulica, impulsada así por su lado de aspiración con el medio de presión, actúa correspondientemente como motor hidráulico y genera un momento torsional de salida que se apoya en el motor de combustión interna.

Para el caso de los vehículos lentos, como por ejemplo carretillas elevadoras de horquilla, la transmisión hidrostática del mecanismo de traslación se utiliza también para frenar el vehículo. Para ello se conoce el procedimiento consistente en apoyar la bomba hidráulica en el motor de combustión interna. La potencia de frenado que se puede lograr de esta manera está limitada por la potencia de frenado disponible del motor de combustión interna. El documento DE 19852039 A1 da a conocer el procedimiento consistente en conectar el eje de bomba con una segunda bomba hidráulica regulable. Esta segunda bomba hidráulica regulable está dispuesta en circuito abierto y diseñada para bombear en un único sentido. En caso de una operación de frenado, la presión del medio de presión bombeado por la segunda bomba hidráulica regulable se puede descargar de vuelta al volumen del tanque a través de una válvula limitadora de presión. El caudal hacia la válvula limitadora de presión se limita mediante una válvula que, a medida que progresa el accionamiento de un pedal de freno, conduce un caudal cada vez mayor a la válvula limitadora de presión.

Una desventaja del sistema de trabajo descrito consiste en que, además de la bomba hidráulica y el motor hidráulico y sus mandos correspondientes, para producir un efecto de frenado se requiere una bomba hidráulica adicional. Por consiguiente, además de la regulación de la bomba hidráulica y el motor hidráulico de la transmisión hidrostática también es necesario ajustar el volumen de bombeo de la bomba hidráulica adicional. Además, el caudal de bombeo de la bomba hidráulica adicional, cuya presión se ha descargado a través de la válvula limitadora de presión, se ha de regular a través de una válvula ajustable. Por consiguiente, el proceso de frenado no solo afecta al mecanismo de traslación, sino también al circuito abierto necesario para el accionamiento de sistemas de trabajo hidráulicos.

El documento WO 97/33782 da a conocer las características indicadas en el preámbulo de la reivindicación 1 o 7.

La invención tiene por objetivo crear un accionamiento hidrostático y un procedimiento para frenar un accionamiento hidrostático con el que se pueda llevar a cabo un proceso de frenado utilizando únicamente los elementos dispuestos en un circuito hidráulico cerrado.

Este objetivo se resuelve mediante el accionamiento hidrostático según la invención con las características indicadas en la reivindicación 1 o en la reivindicación 7 en el caso del procedimiento.

El accionamiento hidrostático según la invención incluye una bomba hidráulica en circuito cerrado. En el circuito cerrado, la bomba hidráulica está conectada con un motor hidráulico a través de un primer y un segundo conducto de trabajo del circuito cerrado. El accionamiento hidrostático incluye además un dispositivo de accionamiento de freno y al menos una válvula limitadora de presión conectada con el conducto de trabajo aguas abajo del motor hidráulico. Al accionar el dispositivo de accionamiento de freno, la bomba hidráulica se puede ajustar a un volumen de bombeo de frenado. El motor hidráulico se puede regular en función de la intensidad de accionamiento del dispositivo de accionamiento de freno, es decir, con una intensidad de accionamiento creciente el motor hidráulico se regula en el sentido de un mayor volumen de absorción. El volumen de bombeo de frenado se elige de tal modo que a través de la válvula limitadora de presión se descargue la presión de, al menos, una parte del medio de presión bombeado por el motor hidráulico que actúa como bomba en servicio de desplazamiento. En este proceso, la energía cinética que se ha de degradar se transforma en calor. Una solución sencilla consiste en que el volumen de bombeo de frenado corresponda a un recorrido cero de la bomba hidráulica. Para un proceso de frenado de este tipo no se requiere la presencia de ninguna bomba hidráulica adicional. Además, las válvulas limitadoras de presión utilizadas para proteger el conducto de trabajo del circuito cerrado del accionamiento hidrostático se pueden aprovechar ventajosamente durante la operación de frenado.

De acuerdo con el procedimiento ventajoso según la invención, en un accionamiento de este tipo en primer lugar se detecta un accionamiento de un dispositivo de accionamiento de freno. La bomba hidráulica se ajusta a un volumen de bombeo de frenado basado en el accionamiento detectado del dispositivo de accionamiento de freno. El volumen de absorción del motor hidráulico se ajusta entonces a un valor correspondiente en función de una intensidad de accionamiento del dispositivo de accionamiento de freno, regulándose el motor hidráulico en el sentido de un mayor volumen de absorción a medida que aumenta la intensidad de accionamiento. La presión del medio de presión bombeado por el motor hidráulico en el conducto de trabajo conectado con éste aguas abajo se descarga a través de la válvula limitadora de presión.

En las reivindicaciones subordinadas se describen realizaciones ventajosas del accionamiento hidrostático y del procedimiento según la invención.

Al accionar el dispositivo de accionamiento de freno, resulta particularmente ventajoso ajustar primero el motor hidráulico a un volumen de bombeo reducido o mínimo y a partir de esa posición girarlo de nuevo en el sentido de un mayor volumen de absorción. El ajuste del motor hidráulico al principio a un volumen de absorción reducido o mínimo tiene como ventaja que en el circuito hidrostático cerrado se evitan picos de presión.

Para aprovechar adicionalmente el efecto de frenado de un motor de accionamiento conectado con la bomba hidráulica resulta ventajoso elegir el volumen de bombeo de frenado de tal modo que la bomba hidráulica se apoye en el motor de accionamiento con un volumen de desplazamiento diferente de cero. De este modo, una parte de la energía cinética a absorber se degrada mediante el apoyo en el motor de accionamiento y la energía restante se absorbe transformándose en calor en la válvula limitadora de presión. Con este volumen de bombeo diferente de cero, la potencia absorbida por la bomba hidráulica con la presión de apertura de la válvula limitadora de presión es idéntica a la potencia de frenado del motor de accionamiento conectado con el motor hidráulico. De este modo se aprovecha ventajosamente la posibilidad de lograr un efecto de frenado también mediante el apoyo de la bomba hidráulica en el motor de accionamiento. La regulación del volumen de bombeo de frenado a un valor correspondiente a la potencia de frenado disponible del motor de accionamiento ofrece la posibilidad de aprovechar óptimamente la potencia de frenado proporcionada por el motor de accionamiento. Esto reduce la generación de calor en la válvula limitadora de presión, que únicamente ha de transformar en calor la energía cinética restante.

El motor hidráulico se ajusta ventajosamente a un volumen de absorción proporcional a la intensidad del accionamiento del dispositivo de accionamiento de freno. Esta regulación proporcional del volumen de absorción del motor hidráulico tiene como ventaja que se produce un efecto de frenado calculable por el operador de un vehículo accionado con el accionamiento hidrostático según la invención. Por ejemplo, si como intensidad de accionamiento se mide la fuerza ejercida sobre un pedal de freno, la regulación del motor hidráulico tiene lugar de forma proporcional a la fuerza de frenado aplicada por el operador. Esta regulación proporcional... [Seguir leyendo]

1. Accionamiento hidrostático que incluye una bomba hidráulica (3) y un motor hidráulico (4) conectado con ésta en circuito cerrado a través de un primer conducto de trabajo (11) y un segundo conducto de trabajo (12), y un dispositivo de accionamiento de freno (37), estando prevista, al menos, una válvula limitadora de presión (26, 30) conectada con un conducto de trabajo (11, 12) dispuesto aguas abajo del motor hidráulico (4) y abriéndose esta o estas válvulas limitadoras de presión (25, 30) al alcanzar un valor determinado, y pudiendo ajustarse la bomba hidráulica (3) a un volumen de bombeo de frenado al accionar el dispositivo de accionamiento de freno (37) y pudiendo regularse el motor hidráulico (4), en función de una intensidad de accionamiento del dispositivo de accionamiento de freno (37), en el sentido de un mayor volumen de absorción cuanto mayor es la intensidad de accionamiento, caracterizado porque

el volumen de bombeo de frenado de la bomba hidráulica (3) es un volumen de bombeo diferente de cero en el que la potencia hidráulica con una presión de apertura de la válvula limitadora de presión (26, 30) corresponde a una potencia de frenado disponible de un motor de accionamiento (2).

2. Accionamiento hidrostático según la reivindicación 1, caracterizado porque al accionar el dispositivo de accionamiento de freno (37), el motor hidráulico (4) se puede ajustar inicialmente a un volumen de bombeo reducido

o mínimo y a partir de ahí se puede regular en el sentido de un mayor volumen de absorción.

3. Accionamiento hidrostático según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el motor hidráulico (4) se puede ajustar a un volumen de absorción proporcional a la intensidad de accionamiento del dispositivo de accionamiento de freno (37).

4. Accionamiento hidrostático según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque está prevista otra válvula limitadora de presión (26, 30) conectada con el otro conducto de trabajo (11, 12).

5. Accionamiento hidrostático según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque está prevista una unidad de control electrónico (15) para ajustar el volumen de bombeo de frenado de la bomba hidráulica (3) y el volumen de absorción del motor hidráulico (4), y pudiendo transmitirse a esta unidad de control electrónico (15) una señal de frenado que reproduce la intensidad de accionamiento del dispositivo de accionamiento (37).

6. Accionamiento hidrostático según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque dicha o dichas válvulas limitadoras de presión (26, 30) están dispuestas en una respectiva unidad de válvula de alimentación (23, 24).

7. Procedimiento para frenar un accionamiento hidrostático que incluye una bomba hidráulica (3) y un motor hidráulico (4) conectado con ésta en circuito cerrado, y al menos una válvula limitadora de presión (26, 30) que está conectada con un conducto de trabajo (11, 12) dispuesto aguas abajo del motor hidráulico (4) y que se abre al alcanzar un valor determinado, que incluye las siguientes etapas:

- detectar un accionamiento de un dispositivo de accionamiento de freno (37),

- ajustar un volumen de bombeo de frenado de la bomba hidráulica (3),

- regular el motor hidráulico (4) en el sentido de un mayor volumen de absorción en función de una intensidad de accionamiento creciente de un dispositivo de accionamiento de freno (37) y

- descargar una presión de frenado reinante en el conducto de trabajo (11, 12) dispuesto aguas abajo del motor hidráulico (4) a través de la válvula limitadora de presión (26, 30), caracterizado porque al accionar el dispositivo de accionamiento de freno (37), la bomba hidráulica (3) se ajusta a un volumen de bombeo de frenado diferente de cero en el que la potencia hidráulica absorbida con la presión de apertura de la válvula limitadora de presión (26, 30) corresponde a la potencia de frenado disponible de un motor de accionamiento (2).

8. Procedimiento para frenar un accionamiento hidrostático según la reivindicación 7, caracterizado porque, al detectar un proceso de frenado, el motor hidráulico (4) se ajusta primero a un volumen de absorción reducido o mínimo antes de ajustar el volumen de absorción del motor hidráulico (4) en función de la intensidad de accionamiento del dispositivo de accionamiento de freno (37).

9. Procedimiento para frenar un accionamiento hidrostático según la reivindicación 7 u 8, caracterizado porque el motor hidráulico (4) se ajusta a un volumen de absorción proporcional a la intensidad de accionamiento del dispositivo de accionamiento de freno (37).

10. Procedimiento para frenar un accionamiento hidrostático según una de las reivindicaciones 7 a 9, caracterizado porque una señal que reproduce la intensidad de accionamiento del dispositivo de accionamiento de freno (37) es transmitida a una unidad de control electrónico (15) y a través de dicha unidad de control electrónico

(15) se ajustan el volumen de bombeo de frenado de la bomba hidráulica (3) y el volumen de absorción del motor hidráulico (4).

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 7 a 10, caracterizado porque la presión reinante en el conducto de trabajo (11, 12) dispuesto aguas abajo del motor hidráulico (4) se descarga a un conducto de alimentación (20) a través de una válvula limitadora de presión (26, 30) dispuesta en una unidad de válvula de alimentación (23, 24).