[0001] Die Erfindung betrifft eine hydraulische Anordnung für ein mit einem Ausleger versehenes
Arbeitsfahrzeug, mit wenigstens einem eine Kolbenbodenseite und eine Kolbenstangenseite
aufweisenden Hydraulikzylinder, einer Hydraulikquelle, einem Hydrauliktank, einem
Hauptsteuerventil, welches mit der Kolbenbodenseite, der Kolbenstangenseite, der Hydraulikpumpe
und dem Hydrauliktank flüssigkeitsverbunden ist, und einer Schwingungsdämpfungseinrichtung,
die in einem ersten Zustand und in einem zweiten Zustand betreibbar ist. Ferner betrifft
die Erfindung ein Arbeitsfahrzeug mit einer hydraulischen Anordnung sowie ein Verfahren
zur Schwingungsdämpfung eines Arbeitsfahrzeugs.
[0002] Wenn Arbeitsfahrzeuge über den Boden fahren, können unebene Bodenverhältnisse zu
rauen Fahrbedingungen führen. Eine steife mechanische Verbindung zwischen dem Rahmen
eines Fahrzeugs und dem Arbeitsbereich des Fahrzeugs, welcher auch das Arbeitsgerät
und jede Verbindung zwischen dem Arbeitsgerät und dem Fahrzeug umfasst, führt dazu,
dass die Übertragung von Stößen auf das Fahrzeug größer sind und damit auch die Fahreigenschaften
des Fahrzeugs sich verschlechtern. Für vierradgetriebene Laderfahrzeuge sind Schwingungsdämpfungssysteme
bekannt und umfassen in der Regel ein Ventil, welches einen Auslegerzylinder mit einem
Hydraulikspeicher verbindet, wobei der Hydraulikspeicher letztendlich als Stoßdämpfer
wirkt. Alle diese Systeme sind derart ausgebildet, dass sie flexibel sind und Stöße
zwischen dem Arbeitsbereich und dem Rahmen absorbieren und damit den Fahrkomfort für
den Fahrzeugführer und die Fahrzeugstabilität erhöhen. Nachteilig wirkt sich aus,
dass derartige Systeme komplex und teuer sind und einen erheblichen Bauraum am Fahrzeug
in Anspruch nehmen.
[0003] Wie oben bereits beschrieben sind Systeme zur Verbesserung der Fahreigenschaften,
wie sie üblicherweise bei Baumaschinen eingesetzt werden, komplex ausgebildet, teuer
und benötigen einen großen Bauraum. Ferner sind derartige Systeme in ihrer Leistung
begrenzt und müssen, entsprechend der Betriebszustände, abgestimmt werden, auf entweder
ein leeres oder auf ein beladenes Werkzeug (beispielsweise ein leichtes oder schweres
Werkzeug). Beides zusammen ist jedoch nicht möglich.
[0004] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, ein System und ein
Verfahren zur Verbesserung der Fahreigenschaften zu schaffen, welches auf die Verwendung
von teueren, komplexen und bauraumintensiven Komponenten, wie z. B. Hydraulikspeicher,
verzichtet. Ferner soll das System und Verfahren für die gesamten Betriebszustände
eines Arbeitsfahrzeugs optimiert einsetzbar sein.
[0005] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1, 23 und 24
gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen
aus den Unteransprüchen hervor.
[0006] Erfindungsgemäß wird eine hydraulische Anordnung der eingangs genannten Art mit einer
Schwingungsdämpfungseinrichtung versehen, die mit der Kolbenbodenseite, der Kolbenstangenseite,
dem Hauptsteuerventil und dem Hydrauliktank flüssigkeitsverbunden ist, wobei in dem
ersten Zustand der Schwingungsdämpfungseinrichtung ein Hydraulikflüssigkeitsfluss
von der Kolbenbodenseite zum Hydrauliktank ermöglicht wird, wenn die Hydraulikflüssigkeit
auf der Kolbenbodenseite einen Druck annimmt, der höher ist, als ein Begrenzungsdruck
einer ersten Stufe, wobei der Ausleger sich von einer ersten aufgenommenen Position
in eine zweite Position bewegt, wenn die Hydraulikflüssigkeit aus der Kolbenbodenseite
in den Hydrauliktank fließt, wobei in dem ersten Zustand der Schwingungsdämpfungseinrichtung
der Hydraulikflüssigkeitsfluss von der Kolbenbodenseite zum Hydrauliktank von der
Schwingungsdämpfungseinrichtung automatisch unterbrechbar ist, wenn die Hydraulikflüssigkeit
auf der Kolbenbodenseite einen Druck annimmt, der geringer ist als der Begrenzungsdruck
der ersten Stufe, und wobei das Hauptsteuerventil in einer ersten Stellung automatisch
erlaubt, dass Hydraulikflüssigkeit von der Hydraulikquelle in die Kolbenbodenseite
strömt und den Ausleger von der zweiten Position in Richtung der ersten Position bewegt,
wobei der Begrenzungsdruck automatisch auf einen Begrenzungsdruck einer zweiten Stufe
eingestellt wird, der ausreichend hoch ist, dass der Ausleger in Richtung der ersten
Position bewegt wird.
[0007] Die erfindungsgemäße hydraulische Anordnung umfasst eine Ventilanordnung zur Steuerung
eines Hydraulikzylinders, mit dem ein Ausleger bzw. ein Arbeitswerkzeug manipulierbar
ist. Die Ventilanordnung umfasst ein Proportional-Druckbegrenzungsventil und ein elektromagnetisches
Schaltventil welche in Parallelschaltung mit einem elektrohydraulischen Hauptsteuerventil
verbunden sind. Das Proportional-Druckbegrenzungsventil verbindet die Kolbenseite
des Hydraulikzylinders mit einem Hydrauliktank und das elektromagnetische Schaltventil
verbindet die Stangenseite des Hydraulikzylinders mit dem Hydrauliktank. Eine Steuereinheit
leitet Steuersignale an das elektromagnetische Schaltventil und an das elektrohydraulische
Hauptsteuerventil.
[0008] Anhand der Zeichnung, die ein Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, werden nachfolgend
die Erfindung sowie weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen
der Erfindung näher beschrieben und erläutert.
[0009] Es zeigt:
- Fig. 1
- eine Seitenansicht einer exemplarischen Ausführungsform eines mit einer erfindungsgemäßen
hydraulischen Anordnung ausgerüsteten Fahrzeugs,
- Fig. 2
- ein schematisches Schaltbild einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung,
- Fig. 3
- ein schematisches Schaltbild einer Schwingungsdämpfungseinrichtung,
- Fig. 4
- ein Blockdiagramm einer exemplarischen Ausführungsform der Erfindung in Bezug auf
durch eine Steuereinheit gesendete und empfangene Steuersignale,
- Fig. 5
- ein schematisches Schaltbild einer hydraulischen Pumpe und eines elektrohydraulischen
Hauptsteuerventils,
- Fig. 6
- ein Flussdiagramm eines zur Schwingungsdämpfung von der Steuereinheit angewandten
Algorithmus,
- Fig. 7
- ein schematisches Schaltbild einer exemplarischen Ausführungsform eines Systems zur
Schwingungsdämpfung mit Hydraulikspeicher gemäß dem Stand der Technik,
- Fig. 8
- eine Darstellung eines Hydraulikspeichers aus dem Stand der Technik mit einer ausreichend
hohen Druckbeaufschlagung und
- Fig. 9
- eine Darstellung des Hydraulikspeichers aus Figur 8 mit einer ungenügend hohen Druckbeaufschlagung.
[0010] Figur 1 zeigt eine Seitenansicht für eine exemplarische Ausführungsform eines mit
einer erfindungsgemäßen hydraulischen Anordnung bestückten Arbeitsfahrzeugs 1. Das
Arbeitsfahrzeug 1 umfasst ein Chassis 10 mit einer Kabine 34, einem vorderen Rahmenteil
20, einem hinteren Rahmenteil 30, Vorderräder 22, Hinterräder 32, einem Arbeitswerkzeug
70, einem Ausleger 50 und einem Hydraulikzylinder 60, welcher schwenkbar mit dem vorderen
Rahmenteil 20 an einem Schwenkpunkt 60a und schwenkbar mit dem Ausleger 70 an einem
Schwenkpunkt 60b verbunden ist.
[0011] Wie in Figur 1 zu sehen ist, stehen der Ausleger 50 und der Hydraulikzylinder 60
in Bezug auf den vorderen Rahmenbereich starr mit diesem in Verbindung, wenn der Hydraulikzylinder
60 ohne Schwingungsdämpfung eine Last am Ausleger 50 trägt. Somit werden das Gewicht
des Auslegers 50 sowie ein Gestänge 80 und das Arbeitswerkzeug 70 in einer relativ
steifen oder fixierten Stellung in Bezug auf den vorderen Rahmenbereich 20 getragen,
was dazu führt, dass diese Last überwiegend durch die Vorderräder 22 aufgenommen wird
und sich der Schwerpunkt des Fahrzeugs verlagert. In Bezug auf den vorderen Rahmenteil
20 hat die Steifheit des Auslegers 50 den Effekt, dass der Ausleger 50 ein gleichwertiger
steifer Teil des vorderen Rahmenbereichs 20 ist. Dies kann dazu führen, dass die Fahreigenschaften
des Fahrzeugs 1 rau sind sowie die Stabilität eingeschränkt ist, wenn mit höheren
Geschwindigkeiten über unebenes Terrain gefahren wird.
[0012] Figur 2 zeigt ein schematisches Schaltbild eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen
hydraulischen Anordnung 100. Die hydraulische Anordnung 100 umfasst einen Hydraulikzylinder
60, eine hydraulische Schwingungsdämpfungseinrichtung 110, ein elektrohydraulisches
Hauptsteuerventil 120, eine Hydraulikpumpe 125, eine elektronische Steuereinheit 130,
einen Modusschalter 140 mit wenigstens einer ersten und einer zweiten Schaltstellung,
und eine Last 95, welche in diesem Falle, den Ausleger 50 und das Werkzeug 70 umfasst.
Das Gewicht der Last 95 kann zunehmen, indem zu transportierendes Material zum Arbeitswerkzeug
70 hinzugefügt wird.
[0013] Der Hydraulikzylinder 60 umfasst einen Kolben 67, mit einer ersten und einer zweiten
Kolbenoberfläche 67a, 67b, eine Kolbenstange 64, eine Kolbenbodenseite 61 eine Kolbenstangenseite
62, eine zylindrische Wand 63, eine erste Endwand 65 und eine zweite Endwand 66. Die
Kolbenbodenseite 61 umfasst die erste Kolbenoberfläche 67a, die erste Endwand 65 und
einen ersten zylindrischen Bereich 63a der zylindrischen Wand 63, zwischen der ersten
Kolbenoberfläche 67a und der ersten Endwand 65. Die Kolbenstangenseite 62 umfasst
die zweite Kolbenoberfläche 67b, die zweite Endwand 66 und einen zweiten zylindrischen
Bereich 63b der zylindrischen Wand 63, zwischen der zweiten Kolbenoberfläche 67b und
der zweiten Endwand 66. Die Volumina der Kolbenbodenseite 61 und der Kolbenstangenseite
62, sowie die Längen der ersten und zweiten zylindrischen Bereiche 63a, 63b ändern
sich, wenn der Hydraulikzylinder 60 ein- oder ausfährt.
[0014] Figur 3 zeigt ein schematisches Schaltbild eines Ausführungsbeispiels für die Schwingungsdämpfungseinrichtung
110. Wie dort gezeigt umfasst die Schwingungsdämpfungseinrichtung einen ersten Ventilbereich
111, der hydraulisch mit der Kolbenbodenseite 61 und einem Hydrauliktank 90 verbunden
ist, und einen zweiten Ventilbereich, welcher ein mit der Kolbenstangenseite 62 und
dem Hydrauliktank 90 verbundenes elektromagnetisches Schaltventil 112 umfasst. Der
erste Ventilbereich 111 umfasst ein elektrohydraulisches 3/2-Wege Aktivierungsventil
111a, ein pilotdruckgesteuertes 2/2-Wegeventil 111b und ein elektrohydraulisches,
regelbares Druckbegrenzungsventil 111c zur Einstellung der Schwingungsdämpfung. Der
zweite Ventilbereich umfasst das als Magnetventil ausgebildete elektromagnetische
Schließventil 112, welche die Kolbenstangenseite 62 mit dem Hydrauliktank 90 verbindet.
Die Schwingungsdämpfungseinrichtung 110 ist hydraulisch mit der Kolbenbodenseite 61,
der Kolbenstangenseite 62 und dem Hydrauliktank 90 an den Verbindungsstellen 110a,
110b und 110c verbunden.
[0015] In Figur 4 ist schematisch der Signalfluss dargestellt, der von der Steuereinheit
130 empfangen bzw. ausgesendet wird. Die Steuereinheit 130 sendet Steuersignale zum
elektrohydraulischen Hauptsteuerventil 120 und zur Schwingungsdämpfungseinrichtung
110, insbesondere zum elektrohydraulischen Aktivierungsventil 111a für die Schwingungsdämpfung,
zum elektrohydraulischen, regelbaren Druckbegrenzungsventil 111c und zum elektrohydraulischen
Schließventil 112. Die Steuereinheit 130 berechnet die ausgesendeten Signale basierend
auf die von einem Druckgeber 145, einem Winkelsensor 135, dem Modusschalter 140 und
einem Joystick 150 empfangenen Signale.
[0016] Figur 5 zeigt schematisch einen Teil des hydraulischen Schaltbilds aus Figur 2. Es
wird das elektromagnetische Hauptsteuerventil 120, die variable Hydraulikpumpe 125
und der Hydrauliktank 90 gezeigt. Das elektrohydraulische Hauptsteuerventil 120 ist
ein aus dem Stand der Technik bekanntes Wegesteuerventil. Das Hauptsteuerventil 120
ist hydraulisch mit der Kolbenbodenseite 61, der Kolbenstangenseite 62, der Hydraulikpumpe
125 und dem Hydrauliktank 90 über die Anschlüsse 120a, 120b, 120c und 120d verbunden
und wird über von der Steuereinheit 130 ausgesendete Signale gesteuert. Somit ist
das Hauptsteuerventil 120 über wenigstens zwei Modi ansteuerbar: (1) der reguläre
Arbeitsmodus, in dem die Schwingungsdämpfungsfunktion deaktiviert ist und das Hauptsteuerventil
120 als einfaches Wegesteuerventil zur Steuerung der herkömmlichen Arbeitsfunktionen
betrieben wird und (2) der Schwingungsdämpfungsmodus, in dem das Hauptsteuerventil
120 als Zusatz zur Schwingungsdämpfungseinrichtung 110 betrieben wird.
[0017] Die Steuereinheit 130 ist aus dem Stand der Technik bekannt und kann als festverdrahtetes
System, als ein System mit Schaltrelais oder als ein digitales elektronisches System
ausgebildet sein. Wenn der Modusschalter 140 sich in seiner ersten Schalterstellung
befindet, steuert die Steuereinheit 130 das elektrohydraulische Hauptsteuerventil
120 im regulären Arbeitsmodus über Signale, die ihr von einem Joystick 150 zugesendet
werden. Wenn der Modusschalter 140 in seiner zweiten Schalterstellung ist, so wird
das elektrohydraulische Hauptsteuerventil 120 entsprechend einem zweiten Modus betrieben,
z. B. einem Schwingungsdämpfungsmodus. Eine beispielhafte Ausgestaltung des Modusschalters
140 ist ein durch eine Bedienperson bedienter Kippschalter, der für den Fachmann allgemein
bekannt ist.
[0018] In Figur 7 ist ein System gemäß dem Stand der Technik dargstellt, welches die Verwendung
eines Hydraulikspeichers 160 zur Realisierung einer Schwingungsdämpfung vorsieht.
Wie in den Figuren 8 und 9 zu sehen ist, weist ein Hydraulikspeicher 160 eine komplexe
Struktur auf und ist großvolumig. Wie in den Figuren 8 und 9 dargestellt ist, kann
der Hydraulikspeicher 160 einen Eingang 161, einen Kolben 162, eine ein Gas 163a enthaltene
Gaskammer 163, eine zylindrische Hydraulikspeicherwand 164 mit einer inneren Oberfläche
164a, eine erste Endwand 165 mit einer innerhalb des Hydraulikspeichers 160 gelegenen
ersten Endoberfläche 165a, eine zweite Endwand 166 und eine Speicherkammer 167 sowie
ein Gaseinlass 168 umfassen. Die Speicherkammer 167 umfasst einen ersten exponierten
Zylinderbereich 164a', welcher einen Teil der inneren Oberfläche 164a darstellt, die
einer in den Hydraulikspeicher 160 einfließenden hydraulischen Flüssigkeit ausgesetzt
ist, die erste Endwand 165 und eine erste Kolbenoberfläche 162a. Die Gaskammer 163
umfasst die zweite Endwand 166, eine zweite Kolbenoberfläche 162b und einen zweiten
exponierten Zylinderbereich 164a", welcher einen Teil der inneren Oberfläche 164a
darstellt, die dem Gas 163a ausgesetzt ist und zwischen der zweiten Kolbenoberfläche
162a und der zweiten Endwand 166 angeordnet ist.
[0019] Die Länge des zweiten exponierten Zylinderbereichs 164a" ändert sich, sobald druckbeaufschlagte
Hydraulikflüssigkeit in den Hydraulikspeicher 160 einströmt und ausströmt. Wenn Hydraulikflüssigkeit
in die Speicherkammer 167 einströmt verändert sich das Volumen der Gaskammer 163 unter
dem Druck der einströmenden Hydraulikflüssigkeit von einem ersten Volumen V
1 zu einem zweiten Volumen V
2, wie in den Figuren 8 und 9 dargestellt ist. Als Ergebnis davon ändert sich der Druck
des Gases 163a von einem ersten Druck P
1 zu einem zweiten Druck P
2, wobei die Gasmenge in etwa konstant bleibt. Somit verhält sich der Speicherdruck
PA des Hydraulikspeichers 160 zu jeder Zeit entsprechend der Gleichung P
A= P
2=(P
1 * V
1)/ V
2. Der Speicherdruck P
A entspricht dabei in etwa dem Flüssigkeitsdruck P
F der Hydraulikflüssigkeit im Hydraulikspeicher 160.
[0020] Figur 6 zeigt einen exemplarischen erfindungsgemäßen Algorithmus 200 zur oben beschriebenen
alternativen Schwingungsdämpfung. Der Prozess für diesen beispielhaften Algorithmus
200 umfasst drei wesentliche Abschnitte: (1) Einstellen des Modus 200a, (2) Vergleichen
und Berechnen 200b und (3) Justierung 200c.
[0021] Das Einstellen des Modus 200a für den Prozess beginnt mit Schritt 201 mit einer Überprüfung
der Stellung des Modusschalters 140. Wenn der Modusschalter 140 nicht in seiner zweiten
Schalterstellung ist wird zu Schritt 205 übergegangen, in dem die Schwingungsdämpfungseinrichtung
110 in einen zweiten Zustand gebracht wird bzw. deaktiviert wird oder in dem zweiten
Zustand bzw. deaktiviert verbleibt, falls sie bereits im zweiten Zustand bzw. deaktiviert
war. Wenn der Modusschalter 140 sich in Schritt 201 in seiner zweiten Schaltstellung
befindet, wird im Prozess mit den Schritten 210 und 220 fortgefahren, in denen ein
Winkelwert A
R von dem Winkelsensor 135 und ein statischer Initialdruck P
S vom Druckgeber 145 ermittelt wird und die Schwingungsdämpfungseinrichtung 110 in
einen ersten Zustand gebracht wird. Der Wert für den Initialdruck P
s wird aus gefilterten Signalen des Druckgebers 145 ermittelt, um den Einfluss von
aufgenommenen momentanen Druckspitzen zu minimieren.
[0022] Der Abschnitt des Vergleichens und Berechnens 200b beginnt sofort nach dem Abschnitt
zum Einstellen des Modus 200a und beginnt mit Schritt 230, in dem festgestellt wird,
ob ein geänderter Winkelwert A
C für den Auslegers 50 durch Betätigung des Joysticks 150 eingetreten ist. Wenn ein
geänderter Winkelwert A
C aufgrund einer Betätigung des Joysticks 150 ermittelt wurde, dann wird mit Schritt
210 fortgefahren.
[0023] Wird in Schritt 230 festgestellt, dass der geänderte Winkelwert A
C nicht aufgrund einer Betätigung des Joysticks 150 erfolgte, dann wird in Schritt
240 mit der Berechnung fortgefahren. In Schritt 240 wird eine Winkeldifferenz ΔA entsprechend
der Formel ΔA = A
R -A
C berechnet. ΔA and P
S werden dann in Schritt 245 zur Berechnung eines theoretischen Speicherdrucks P
A, basierend auf dem in den Figuren 8 und 9 dargestellten Modell, herangezogen. Der
Speicherdruck P
A für diesen speziellen Hydraulikspeicher 160 basiert auf den Volumenänderungen der
Gaskammer 163 als Resultat der Lageveränderung des Kolbens 162 bei konstanter Menge
an Gas 163a in der Gaskammer 163. Die Lageveränderung des Kolbens 162 wird aus der
Menge der Hydraulikflüssigkeit berechnet, die von der Kolbenbodenseite 61 in den Hydraulikspeicher
160 strömt und einem Volumen entspricht, welches benötigt wird, um den Ausleger 50
um die Winkeldifferenz ΔA zu bewegen. Der Speicherdruck P
A kann entsprechend anders berechnet werden, wenn andere Hydraulikspeicher 160 als
Modell zugrundegelegt werden.
[0024] Die Justierung beginnt in Schritt 250 mit dem Justieren des elektrohydraulischen
Proportional-Druckbegrenzungsventil 111c auf den entsprechenden berechneten Speicherdruck
P
A. In Schritt 260 wird das elektrohydraulische Hauptsteuerventil 120 in Position #1
gebracht, bzw. verbleibt in dieser, und die Hydraulikpumpe 125 wird entsprechend justiert,
um P
A zu erreichen. Wenn in Schritt 270 keine Änderung der Schalterstellung des Modusschalters
140 zu verzeichnen ist wird der Prozess mit Schritt 230 fortgeführt und nach Bedarf
weitere Justierungen vorgenommen. Wenn eine Änderung der Schalterstellung des Modusschalters
140 in Schritt 270 festgestellt wird, dann wird der Prozess mit Schritt 201 fortgeführt.
[0025] Auch wenn die Erfindung lediglich anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben wurde,
erschließen sich für den Fachmann im Lichte der vorstehenden Beschreibung sowie der
Zeichnung viele verschiedenartige Alternativen, Modifikationen und Varianten, die
unter die vorliegende Erfindung fallen.
1. Hydraulische Anordnung für ein mit einem Ausleger (50) versehenes Arbeitsfahrzeug
(1), mit wenigstens einem eine Kolbenbodenseite (61) und eine Kolbenstangenseite (62)
aufweisenden Hydraulikzylinder (60), einer Hydraulikquelle (125), einem Hydrauliktank
(90), einem Hauptsteuerventil (120), welches mit der Kolbenbodenseite (61), der Kolbenstangenseite
(62), der Hydraulikpumpe (125) und dem Hydrauliktank (90) flüssigkeitsverbunden ist,
und einer Schwingungsdämpfungseinrichtung (110), die in einem ersten Zustand und in
einem zweiten Zustand betreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsdämpfungseinrichtung (110) mit der Kolbenbodenseite (61), der Kolbenstangenseite
(62), dem Hauptsteuerventil (120) und dem Hydrauliktank (90) flüssigkeitsverbunden
ist, wobei in dem ersten Zustand der Schwingungsdämpfungseinrichtung (110) ein Hydraulikflüssigkeitsfluss
von der Kolbenbodenseite (61) zum Hydrauliktank (90) ermöglicht wird, wenn die Hydraulikflüssigkeit
auf der Kolbenbodenseite (61) einen Druck annimmt, der höher ist, als ein Begrenzungsdruck
einer ersten Stufe, wobei der Ausleger (50) sich von einer ersten aufgenommenen Position
in eine zweite Position bewegt, wenn die Hydraulikflüssigkeit aus der Kolbenbodenseite
(61) in den Hydrauliktank (90) fließt, wobei in dem ersten Zustand der Schwingungsdämpfungseinrichtung
(110) der Hydraulikflüssigkeitsfluss von der Kolbenbodenseite (61) zum Hydrauliktank
(90) von der Schwingungsdämpfungseinrichtung (110) automatisch unterbrechbar ist,
wenn die Hydraulikflüssigkeit auf der Kolbenbodenseite (61) einen Druck annimmt, der
geringer ist als der Begrenzungsdruck der ersten Stufe, und wobei das Hauptsteuerventil
(120) in einer ersten Stellung automatisch erlaubt, dass Hydraulikflüssigkeit von
der Hydraulikquelle (125) in die Kolbenbodenseite (61) strömt und den Ausleger (50)
von der zweiten Position in Richtung der ersten Position bewegt, wobei der Begrenzungsdruck
automatisch auf einen Begrenzungsdruck einer zweiten Stufe eingestellt wird, der ausreichend
hoch ist, dass der Ausleger (50) in Richtung der ersten Position bewegt wird.
2. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsdämpfungseinrichtung (110) ein proportionales Druckbegrenzungsventil
(111c) umfasst.
3. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsdämpfungseinrichtung (110) ein elektromagnetisches Schaltventil (112)
umfasst.
4. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenz zwischen der zweiten Stufe und der ersten Stufe proportional zu der
Menge an Hydraulikflüssigkeit ist, die zwischen der ersten Position und der zweiten
Position von der Kolbenbodenseite (61) in den Hydrauliktank (90) strömt.
5. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Position eine erste Winkelstellung des Auslegers (50) und die zweite Position
eine zweite Winkelstellung des Auslegers (50) umfasst.
6. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikquelle (125) eine Hydraulikpumpe umfasst.
7. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikpumpe als variable hydraulische Verdrängungspumpe ausgebildet ist.
8. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die variable hydraulische Verdrängungspumpe dynamisch einstellbar ist, um zu erreichen,
dass der Begrenzungsdruck dynamisch justierbar ist.
9. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptsteuerventil (120) ein elektrohydraulisches Ventil umfasst.
10. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit (130) vorgesehen ist, mit welcher der Begrenzungsdruck automatisch
justierbar ist.
11. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die variable hydraulische Verdrängungspumpe durch die Steuereinheit (130) derart
dynamisch ansteuerbar ist, dass ein Druck für die Hydraulikflüssigkeit wenigstens
in Höhe der zweiten Stufe erzeugt wird.
12. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) einen digitalen Rechner umfasst.
13. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) programmierbar ist.
14. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) den Begrenzungsdruck, das elektrohydraulische Hauptsteuerventil
(120) und die Hydraulikquelle (125) derart ansteuert, dass ein Druckmuster erzeugt
wird, durch welches im Wesentlichen die Schwingungsdämpfungseigenschaften des Arbeitsfahrzeugs
(1) verbessert werden.
15. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) in einem ersten und einem zweiten Modus betreibbar ist, wobei
im ersten Modus die Schwingungsdämpfungseinrichtung (110) in ihren ersten Zustand
gebracht wird.
16. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) das proportionale Druckbegrenzungsventil (111c) proportional
zu einem aus der Kolbenbodenseite (61) ausströmenden Hydraulikflüssigkeitsvolumen
auf den Begrenzungsdruck der zweiten Stufe einstellt, der höher ist als ein voreingestellter
Begrenzungsdruck der ersten Stufe.
17. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptsteuerventil (120) eine zweite Stellung aufweist, in der ein Hydraulikflüssigkeitsfluss
von der Hydraulikquelle (125) in die Kolbenbodenseite (61) gestoppt wird, wobei die
Steuereinheit (130) derart ausgebildet ist, dass das Hauptsteuerventil (120) automatisch
von einer Stellung in die andere Stellung geschaltet wird.
18. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptsteuerventil (120) die zweite Stellung einnimmt, wenn der Ausleger (50)
von der zweiten Position in die erste Position gefahren ist.
19. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) die Stellung des Hauptsteuerventils (120) automatisch ändert
wenn die Schwingungsdämpfungseinrichtung (110) im ersten Zustand betrieben wird.
20. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) das Hauptsteuerventil (120) automatisch in die erste Stellung
schaltet nachdem der Ausleger (50) sich in die zweite Position bewegt hat und die
Hydraulikflüssigkeit an der Kolbenbodenseite (61) einen Druck unterhalb des Begrenzungsdrucks
angenommen hat.
21. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Begrenzungsdruck dynamisch durch die Steuereinheit (130) änderbar ist.
22. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (130) die Anzahl der Schaltungen, in denen sie das Hauptsteuerventil
(120) in die erste oder zweite Stellung schaltet, variieren kann.
23. Arbeitsfahrzeug mit einem Ausleger (50), gekennzeichnet durch eine hydraulische Anordnung (100) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 22.
24. Verfahren zur Schwingungsdämpfung eines mit einem Ausleger (50) und einer hydraulischen
Anordnung (100) versehenen Arbeitsfahrzeugs (1), wobei die hydraulische Anordnung
(100) wenigstens einen mit einer Kolbenbodenseite (61) und eine Kolbenstangenseite
(62) versehenen Hydraulikzylinder (60), einen Hydrauliktank (90), eine Hydraulikquelle
(125), ein Hauptsteuerventil (120), eine Steuereinheit (130) und eine Schwingungsdämpfungseinrichtung
(110) umfasst, wobei die Schwingungsdämpfungseinrichtung (110) ein proportionales
Druckbegrenzungsventil (111c) und ein elektromagnetisches Schaltventil (112) aufweist,
gekennzeichnet durch Einstellen eines ersten Begrenzungsdrucks für das Druckbegrenzungsventil (111c),
so dass bei Erreichen des Begrenzungsdrucks ein Hydraulikflüssigkeitsfluss von der
Kolbenbodenseite (61) ermöglicht wird, Erfassen einer ersten Winkelstellung des Auslegers
(50), Realisieren des Hydraulikflüssigkeitsflusses von der Kolbenbodenseite (61) und,
als Folge dessen, einer Bewegung des Auslegers (50) von der ersten Winkelstellung
in eine zweite Winkelstellung, wobei der Ausleger (50) in der zweiten Winkelstellung
tiefer liegt als in der ersten Winkelstellung, Einstellen eines zweiten Begrenzungsdrucks
für das Druckbegrenzungsventil (111c), welcher groß genug ist, um den Ausleger (50)
von der zweiten Winkelstellung in Richtung der ersten Winkelstellung zu bewegen, Öffnen
des Hauptsteuerventils (120), um bei dem zweiten Begrenzungsdruck einen Hydraulikflüssigkeitsfluss
von der Hydraulikquelle (125) in die Kolbenbodenseite (61) zu ermöglichen, und Schließen
des Hauptsteuerventils (120), um den Hydraulikflüssigkeitsfluss von der Hydraulikquelle
(125) in die Kolbenbodenseite (61) zu stoppen, wenn der Ausleger (50) von der zweiten
Winkelstellung in eine Winkelstellung bewegt wurde, die in etwa der ersten Winkelstellung
entspricht.
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Begrenzungsdruck auf den ersten Begrenzungsdruck eingestellt wird nachdem der
Ausleger (50) sich von der zweiten Winkelstellung in die erste Winkelstellung bewegt
hat.