[0001] Die Erfindung betrifft eine hydraulische Anordnung für ein Federungssystem, mit einem
wenigstens eine erste Kammer aufweisenden Hydraulikzylinder, einem Hydrauliktank,
wenigstens einem eine Hydraulikflüssigkeit förderndes Fördermittel, einem Hydraulikspeicher,
einer zwischen Hydraulikspeicher und ersten Kammer angeordneten ersten Hydraulikleitung,
einem in der ersten Hydraulikleitung angeordneten ersten Schaltventil, einer ersten
Versorgungsleitung für die erste Kammer, einem Steuergerät mit wenigstens drei Schaltstellungen,
welche eine Hebestellung, eine Senkstellung und eine Neutralstellung für den Hydraulikzylinder
umfassen, und einer in der ersten Versorgungsleitung angeordneten Rohrbruchsicherungseinrichtung,
welche ein in Richtung des Steuergeräts schließendes Rückschlagventil und ein über
eine erste Steuerdruckleitung aufsteuerbares Druckbegrenzungsventil umfasst.
[0002] Bei landwirtschaftlichen Maschinen, wie z.B. Teleskoplader, Radlader oder Frontlader
an Traktoren, ist es bekannt, ein hydraulisches Federungssystem einzusetzen, das den
Ausleger bzw. die Schwinge abfedert, um einen insgesamt am Fahrzeug verbesserten Federungskomfort,
insbesondere während der Fahrt, zu erzielen. Hierbei wird mittels einer geeigneten
hydraulischen Anordnung von Ventilen die Hubseite eines Hydraulikzylinders mit einem
Hydrospeicher verbunden um eine Federung durch den Hydrospeicher zu bewirken. Ferner
wird die Senkseite des Hydraulikzylinders mit einem Hydrauliktank verbunden, um zum
einen eine Kavitation auf der Senkseite zu vermeiden und zum anderen ein freies Bewegen
der Kolbenstange während des Federungsvorganges zu ermöglichen. Zur Erhöhung der Sicherheit
gegen ein plötzliches Absinken des Auslegers bzw. der Schwinge sind diese Federungssysteme,
zur Absicherung des Hydraulikzylinders gegen Schlauchbrüche, mit Lasthalteventilen
bzw. Rohrbruchsicherungseinrichtungen versehen. Zum Absenken des Hydraulikzylinders
ist es dann jedoch erforderlich die Tankverbindung der Senkseite des Hydraulikzylinders
zu schließen, damit sich ein erforderlicher Druck aufbauen kann, um das Lasthalteventil
zu öffnen. Erst wenn das Lasthalteventil geöffnet wird, kann Öl aus der Hubseite des
Hydraulikzylinders abfließen.
[0003] Eine hydraulische Anordnung für ein derartiges Federungssystem wird in der
EP 1 157 963 A2 offenbart. Es wird ein Federungssystem für den Ausleger eines Teleskopladers vorgeschlagen,
welches zur Absicherung des Auslegers gegen Absinken ein Lasthalteventil bzw. eine
Rohrbruchsicherungseinrichtung vorsieht. Um einerseits ein druckbeaufschlagtes Absenken
des Auslegers zu erwirken, was ein Öffnen des Lasthalteventils erfordert, und andererseits
eine Federungsfunktion auch in Neutralstellung des Hydraulikzylinders bereitzustellen
ist ein gesondertes Schaltventil angeordnet. Zur Öffnung des Lasthalteventils ist
ein Druckbegrenzungsventil vorgesehen, welches über eine mit der Versorgungsleitung
der Senkseite des Hydraulikzylinders verbundene Steuerdruckleitung aufsteuerbar ist.
Zur Öffnung des Lasthalteventils muss dann das gesonderte Schaltventil geschlossen
werden, damit die Versorgungsleitung zum Tank hin geschlossen wird und sich der zur
Öffnung des Lasthalteventils notwendige Druck in der Versorgungsleitung aufbauen kann.
Nachteilig wirkt sich aus, dass der zum Öffnen des Druckbegrenzungsventils aufzubringende
Druck eine relativ hohe hydraulische Leistung erfordert, die jedes Mal, wenn der Hydraulikzylinder
druckbeaufschlagt abgesenkt wird, aufgebracht werden muss. Ferner wird bei aktivierter
Federung ein präzises Positionieren beim Absenken des Auslegers erschwert, da der
erforderliche Öffnungsdruck auf der Senkseite des Hydraulikzylinders indirekt auch
zu einer Druckbeladung des Hydraulikspeichers führt, der sich dann anschließend wieder
entspannt, was wiederum mit einer Bewegung des Hydraulikzylinders verbunden ist.
[0004] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, ein Federungssystem
der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass ein druckbeaufschlagtes Absenken
des Hydraulikzylinders bei niedrigerer hydraulischer Leistung erfolgen kann und ein
präzises Positionieren des Auslegers beim Absenken mit aktivierter Federung ermöglicht
wird.
[0005] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen
hervor.
[0006] Erfindungsgemäß ist eine hydraulische Anordnung der eingangs genannten Art derart
ausgebildet, dass sich die erste Steuerdruckleitung zwischen der Rohrbruchsicherungseinrichtung
und einem Fördermittel erstreckt und in der ersten Steuerdruckleitung Schaltmittel
angeordnet sind, so dass durch Schalten der Schaltmittel die erste Steuerdruckleitung
mit einem Steuerdruck beaufschlagbar und das Druckbegrenzungsventil aufsteuerbar ist.
Die Rohrbruchsicherungseinrichtung umfasst vorzugsweise ein in Richtung des Steuergeräts
schließendes Rückschlagventil und ist in einer das Druckbegrenzungsventil umgehenden
Bypass-Leitung angeordnet. Das Druckbegrenzungsventil ist über eine Überdruckleitung
von der ersten Versorgungsleitung her oder über die erste Steuerdruckleitung mittels
eines Steuerdrucks, der durch ein Druck erzeugendes Fördermittel erzeugt wird, aufsteuerbar.
Als Steuerdruck erzeugendes Fördermittel kann entweder das zur Versorgung des Hydraulikzylinders
vorgesehene Fördermittel oder ein gesondert vorgesehenes Fördermittel eingesetzt werden.
Dadurch, dass das Druckbegrenzungsventil über eine erste Steuerdruckleitung verfügt,
die nicht mit einer Versorgungsleitung des Hydraulikzylinders verbunden ist, kann
das Druckbegrenzungsventil unabhängig von dem in einer zweiten Kammer des Hydraulikzylinders
herrschenden Druck betätigt, d. h. aufgesteuert werden. Das von einer zweiten Kammer
des Hydraulikzylinders getrennte Druckbeaufschlagen der ersten Steuerdruckleitung
ermöglicht ein Aufsteuern des Druckbegrenzungsventils bei relativ geringem hydraulischen
Druck, so dass ein druckbeaufschlagtes Absenken des Hydraulikzylinders bei niedrigerer
hydraulischer Leistung erfolgen kann, oder sogar ohne Druckbeaufschlagung einer zweiten
Kammer des Hydraulikzylinders, beispielsweise durch die Schwerkraft eines vom Hydraulikzylinders
betätigten Auslegers. Damit ist die erfindungsgemäße hydraulische Anordnung auch als
hydraulisches Federungssystem für einen einseitig wirkenden Hydraulikzylinder geeignet.
Ferner wird bei aktivierter Federung, d. h. wenn der Hydraulikspeicher zugeschaltet
ist, ein präziseres Positionieren des Auslegers ermöglicht, da der zum Öffnen des
Druckbegrenzungsventil erzeugte Steuerdruck nicht über eine zweite Kammer aufgebaut
wird und somit der auf den Hydraulikspeicher einwirkende Druck wesentlich geringer
ist, so dass die Einfederbewegung (in den Hydraulikspeicher) des Hydraulikzylinders
beim Absenken wesentlich geringer ausfällt. Nicht zuletzt wird durch die benötigte
geringe hydraulische Leistung ein Leistungsvorteil erzielt, da beispielsweise auch
bei geringen Fördermittelleistungen der Ausleger mit maximaler Geschwindigkeit abgesenkt
werden kann.
[0007] Die hydraulische Anordnung weist Koppelmittel auf, die die ersten Schaltmittel mit
dem Steuergerät derart koppeln, dass eine Schaltstellung der ersten Schaltmittel,
in der eine Druckbeaufschlagung der ersten Steuerdruckleitung bewirkt wird, synchron
zu einer Senkstellung des Steuergeräts eintritt. Damit wird gewährleistet, dass sobald
das Steuergerät in eine Senkstellung geschaltet wird, das Druckbegrenzungsventil öffnet
und das sich in der ersten Kammer befindliche Hydrauliköl beim Absenken des Hydraulikzylinders
entweichen kann.
[0008] Vorzugsweise ist das Steuergerät hydraulisch schaltbar und wird ebenfalls über Steuerdruckleitungen
geschaltet. Die Koppelmittel können dann als eine sich zwischen der ersten Steuerdruckleitung
und dem Steuergerät erstreckende zweite Steuerdruckleitung ausgebildet sein, so dass
eine Druckbeaufschlagung der zweiten Steuerdruckleitung durch Druckbeaufschlagung
der ersten Steuerdruckleitung erfolgt. Dadurch, dass die erste Steuerdruckleitung
über eine zweite Steuerdruckleitung mit dem Steuergerät verbunden ist, sind die ersten
Schaltmittel mit dem Steuergerät gekoppelt, so dass der zum Aufsteuern des Druckbegrenzungsventils
erzeugte Steuerdruck gleichzeitig auch der zum Schalten des Steuergeräts in die Senkstellung
aufgebrachte Steuerdruck ist. Durch Schalten der ersten Schaltmittel zum Aufsteuern
des Druckbegrenzungsventils wird gleichzeitig das Steuergerät in die Senkstellung
geschaltet.
[0009] Das hydraulisch schaltbare Steuergerät weist vorzugsweise eine dritte Steuerdruckleitung
auf, durch die es in die Hebestellung geschaltet werden kann. Dazu sind in der dritten
Steuerdruckleitung zweite Schaltmittel vorgesehen, über welche die dritte Steuerdruckleitung
mit Druck beaufschlagbar ist.
[0010] Vorzugsweise sind die Schaltmittel als Proportional-Schaltventile, insbesondere Druckreduzierventile
ausgebildet, durch welche wahlweise eine Verbindung der Steuerdruckleitungen zum Hydrauliktank
oder zu einem Fördermittel herstellbar ist, wobei die Schaltmittel mechanisch, elektrisch,
hydraulisch oder pneumatisch betätigbar bzw. ansteuerbar sein können und proportional
zu einem Steuersignal aus einer vorzugsweise geschlossenen ersten Schaltstellung,
in eine geöffnete zweite Schaltstellung geschaltet bzw. bewegt werden. Die zweite
Schaltstellung ist dabei proportional zum Steuersignal variabel bzw. regelbar, so
dass eine zum Steuersignal proportionale Druckreduzierung erfolgen kann.
[0011] Insbesondere können die Schaltmittel auch als hydraulische Betätigungseinrichtung
in Form eines Joysticks ausgebildet sein, wobei eine gleichzeitige hydraulische Versorgung
der ersten und zweiten Steuerdruckleitung hergestellt wird, sobald der Joystick in
eine für die Senkstellung des Steuergeräts vorgesehene Stellung bewegt wird. Durch
Bewegen des Joysticks in eine für die Hebestellung des Steuergeräts vorgesehene Stellung
wird die dritte Steuerdruckleitung des Steuergeräts druckbeaufschlagt und gleichzeitig
die hydraulische Versorgung der ersten und zweiten Steuerdruckleitung unterbrochen.
Durch Bewegen des Joysticks in eine für die Neutralstellung des Steuergeräts vorgesehene
Stellung wird die hydraulische Versorgung der ersten, zweiten und dritten Steuerdruckleitung
unterbrochen, so dass das Steuergerät die Neutralstellung einnehmen kann, beispielsweise
durch vorgespannte Stellfedern.
[0012] In einem alternativen Ausführungsbeispiel umfassen die Koppelmittel eine Betätigungseinrichtung
für die ersten Schaltmittel. Die Schaltmittel werden in Abhängigkeit von der Schaltstellung
des Steuergeräts in eine offene oder in eine geschlossene Stellung gebracht. Dabei
kann, je nach Ausführung des Steuergeräts, auf eine dritte Steuerdruckleitung verzichtet
werden, beispielsweise bei einem elektrisch oder mechanisch geschalteten Steuergerät,
so dass lediglich die Schaltmittel für die erste Steuerdruckleitung betätigt werden
müssen. Die Betätigungseinrichtung für die ersten Schaltmittel kann beispielsweise
mechanisch, über eine Taster/Stößel Kombination, oder auch elektrisch ausgebildet
sein, beispielsweise über einen Schalter oder Sensor. So kann beispielsweise ein Winkel-
oder Positionssensor verwendet werden, der die Schaltstellung des Steuergeräts oder
der hydraulischen Betätigungseinrichtung bzw. eines Joysticks detektiert und ein Signal
zum Schalten der ersten Schaltmittel generiert. Ferner sollen auch andere Betätigungseinrichtungen
berücksichtigt sein, die sich für einen Fachmann auf dem Gebiet hydraulischer Steuerungen
ergeben würden und bewirken, dass die ersten Schaltmittel automatisch und synchron
zu dem Steuergerät derart geschaltet werden, dass, wenn in die Senkstellung des Steuergeräts
geschaltet wird, eine Druckbeaufschlagung der ersten Steuerdruckleitung zum Öffnen
des Druckbegrenzungsventils der Rohrbruchsicherungseinrichtung erfolgt.
[0013] In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Steuergerät vorzugsweise als einen
Ventilschieber aufweisendes Schieberventil ausgebildet, welches drei Schaltstellungen
mit jeweils zwei Ein- und Ausgängen aufweist. In den einzelnen Stellungen werden die
Versorgungsleitungen auf unterschiedliche Weise entsprechend den Schaltstellungen
(Heben, Senken und Neutralstellung (Halten)) mit dem Fördermittel oder mit dem Hydrauliktank
verbunden bzw. geschlossen. Gleichzeitig werden die ersten Schaltmittel in Abhängigkeit
der Schaltstellungen des Steuergeräts über die Betätigungseinrichtung geschaltet.
Dazu kann beispielsweise der Ventilschieber mit einem Schaltelement verbunden sein,
beispielsweise mit einem Taster, einem Stellarm, einem Stellhebel, einem Stellschieber
oder dergleichen, welcher durch Verschieben einen am ersten Schaltmittel vorgesehenen
Betätigungsstößel oder Schalter betätigt. Das Schaltmittel kann beispielsweise auch
über einen Seilzug mit dem Ventilschieber verbunden sein, durch welchen, bei Verschieben
des Ventilschiebers, das Stellmittel aus einer vorgespannten Stellung (beispielsweise
durch eine Stellfeder) bewegt wird. Hierbei sei nochmals darauf hingewiesen, dass
das Steuergerät als ein hydraulisch, elektrisch oder mechanisch betätigbares Steuergerät
ausgebildet sein kann, wobei der Ventilschieber auf bekannte Art und Weise hydraulisch,
elektrisch oder mechanisch verschiebbar sein kann.
[0014] Eine erfindungsgemäße hydraulische Anordnung mit Federungsfunktion ist, wie bereits
oben erwähnt, sowohl für einen einseitg wirkenden Hydraulikzylinder, d.h. für einen
Hydraulikzylinder mit nur einer druckbeaufschlagbaren Kammer, als auch für einen doppelt
wirkenden bzw. zweiseitig wirkenden Hydraulikzylinder, d.h. für einen Hydraulikzylinder
mit zwei druckbeaufschlagbaren Kammern, vorteilhaft einsetzbar.
So kann der Hydraulikzylinder eine zweite Kammer aufweisen, die von einer zweiten
Versorgungsleitung versorgt wird. Vorzugsweise ist dann zwischen der zweiten Kammer
und dem Hydrauliktank eine zweite Hydraulikleitung angeordnet. Bei einer Federbewegung
des Hydraulikzylinders kann dann das in der zweiten Kammer befindliche Hydrauliköl
in den Hydrauliktank strömen.
[0015] Die hydraulische Anordnung kann ferner ein zweites Schaltventil aufweisen, welches
in der zweiten Hydraulikleitung angeordnet ist. Das zweite Schaltventil kann genutzt
werden, um die zweite Hydraulikleitung zum Tank hin zu schließen, so dass vom Steuergerät
aus die zweite Kammer druckbeaufschlagbar ist, sowohl bei aktivierter als auch bei
deaktivierter Federung. Dies ist von Vorteil, wenn man beispielsweise einen Anpressdruck
für ein an einem durch den Hydraulikzylinder betätigten Ausleger befestigtes Arbeitswerkzeug
generieren oder den Hydraulikzylinder bzw. den Ausleger unter Druck absenken will.
Das erste und das zweite Schaltventil weisen vorzugsweise eine Schließstellung und
eine Öffnungsstellung auf, wobei das erste und das zweite Schaltventil in der Schließstellung
in eine oder in beide Fließrichtungen schließen, jedoch in der Öffnungsstellung in
beide Fließrichtungen öffnen, so dass eine Federungsfunktion in Verbindung mit dem
Hydraulikspeicher bzw. mit dem Hydrauliktank eintritt. Das erste und das zweite Schaltventil
können derart ausgebildet sein, dass sie in der Schließstellung nur in Richtung des
Hydraulikspeichers bzw. des Hydrauliktanks schließen. Das erste und das zweite Schaltventil
sind vorzugsweise elektrisch betätigbar. Es ist selbstverständlich auch denkbar, dass
andere Betätigungsarten für das erste und zweite Schaltventil eingesetzt werden, beispielsweise
eine manuelle, pneumatische oder hydraulische Betätigung.
[0016] Eine erfindungsgemäße hydraulische Anordnung mit Federungsfunktion eignet sich beispielsweise
zum Heben und Senken eines Auslegers eines Ladegeräts, beispielsweise eines Radladers,
Frontladers, Krans oder Teleskopladers, wobei derartige Ladegeräte in der Landwirtschaft,
im Bauwesen oder auch in der Forstwirtschaft zu finden sind.
[0017] Soll nun die Federung aktiviert werden, was mittels eines Schalters geschehen kann,
den der Bediener in der Kabine des Ladegeräts betätigt, oder beispielsweise auch durch
ein Geschwindigkeitssignal, so wird das erste und das zweite Schaltventil in ihre
Öffnungsstellungen gebracht, um die erste Kammer des Hydraulikzylinders mit dem Hydraulikspeicher
und die zweite Kammer des Hydraulikzylinders mit dem Hydrauliktank zu verbinden. Während
einer Anregung durch das Fahrwerk der Arbeitsmaschine können stoßartige Beschleunigungen
durch das freie Schwingen des Auslegers bzw. der Schwinge abgedämpft werden, so dass
eine Steigerung des Fahrkomforts erzielbar ist. Wird der Ausleger bzw. eine Laderschwinge
bei aktivierter oder nicht aktivierter Federung abgesenkt, wird automatisch die erste
Steuerdruckleitung druckbeaufschlagt, so dass die Rohrbruchsicherungseinrichtung bzw.
das Druckbegrenzungsventil geöffnet wird, was zum Absenken des Auslegers bzw. der
Schwinge zwingend erforderlich ist. Dabei ist es nicht notwendig das zweite Schaltventil
zu schließen, da der beim Absenken des Auslegers benötigte Steuerdruck zum Aufsteuern
des Druckbegrenzungsventils nicht über den Druck in der zweiten Kammer aufgebaut wird.
Auch während des Absenkens ist eine Schlauchbruchsicherung der hydraulischen Anordnung
gewährleistet, da die Hydraulikflüssigkeit stets kontrolliert über das Druckbegrenzungsventil
abfließt. Wird der Ausleger bzw. die Schwinge bei aktivierter Federung mit der Hebestellung
des Steuergerätes angehoben, ist automatisch die zweite Kammer des Hydraulikzylinders
mit dem Hydrauliktank verbunden, damit die durch den Hebevorgang verdrängte Hydraulikflüssigkeit
aus dem Hydraulikzylinder zum Hydrauliktank strömen kann. Sollte während des Hebe-
oder Senkvorgangs ein Stoß auf den Ausleger bzw. auf die Schwinge übertragen werden,
kann dieser bzw. diese ohne Gefahr einer Kavitation einfedern, da die zweite Kammer
zum Tank hin entlastet ist.
[0018] 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.
[0019] Es zeigt:
- Fig. 1
- ein hydraulischer Schaltplan einer erfindungsgemäßen hydraulischen Anordnung für ein
Federungssystem eines Hydraulikzylinders,
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung eines Teleskopladers mit einer erfindungsgemäßen hydraulischen
Anordnung und
- Fig. 3
- ein hydraulischer Schaltplan einer alternativen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen
hydraulischen Anordnung für ein Federungssystem eines Hydraulikzylinders.
[0020] Eine in Fig. 1 dargestellte hydraulische Anordnung 10 zeigt ein erfindungsgemäßes
Ausführungsbeispiel zur Realisierung einer Federung. Die hydraulische Anordnung 10
umfasst ein hydraulisch schaltbares Steuergerät 12, welches beispielsweise als ein
Schieberventil mit einem Ventilschieber 13 ausgebildet und über Hydraulikleitungen
14, 16 mit einer Pumpe 18 und einem Hydrauliktank 20 verbunden ist, wobei das Steuergerät
12 in drei Betriebsstellungen, Hebe-, Neutral- und Senkstellung, schaltbar ist.
[0021] Über eine erste und zweite Versorgungsleitung 22, 24 ist das Steuergerät 12 mit einem
Hydraulikzylinder 26 verbunden, wobei die erste Versorgungsleitung 22 in eine erste
Kammer 28 des Hydraulikzylinders 26 und die zweite Versorgungsleitung 24 in eine zweite
Kammer 30 des Hydraulikzylinders 26 führt. Ein Kolben 29 trennt die beiden Kammern
26, 28 voneinander. Die erste Kammer 28 des Hydraulikzylinders 26 stellt die kolbenbodenseitige
bzw. hubseitige Kammer dar, wohingegen die zweite Kammer 30 die kolbenstangenseitige
bzw. senkseitige Kammer des Hydraulikzylinders darstellt.
[0022] In der ersten Versorgungsleitung 22 ist eine Lasthalteventilanordnung oder Rohrbruchsicherungseinrichtung
32 vorgesehen. Die Rohrbruchsicherungseinrichtung 32 enthält ein druck- und federgesteuertes
Druckbegrenzungsventil 34, sowie ein zur Hydraulikzylinderseite öffnendes Rückschlagventil
36, welches über eine Bypassleitung 38 parallel zum Druckbegrenzungsventil 34 angeordnet
ist. Über eine Überdruckleitung 40 ist eine Druckverbindung vom Druckbegrenzungsventil
34 zum hydraulikzylinderseitigen Abschnitt der ersten Versorgungsleitung 22 hergestellt.
Über eine erste Steuerdruckleitung 42 ist eine Druckverbindung vom Druckbegrenzungsventil
34 zur Pumpe 18 hergestellt. Des Weiteren hält eine Stellfeder 44 das Druckbegrenzungsventil
34 in Schließstellung.
[0023] Eine erste Hydraulikleitung 46 verbindet die erste Kammer 28 bzw. die erste Versorgungsleitung
22 mit einem Hydraulikspeicher 48, wobei das nicht mit dem Hydraulikspeicher 48 verbundene
Ende 50 der ersten Hydraulikleitung 46 zwischen der ersten Kammer 28 und der Rohrbruchsicherungseinrichtung
32 angeordnet ist.
[0024] In der ersten Hydraulikleitung 46 ist ein erstes Schaltventil 52 angeordnet. Das
erste Schaltventil 52 stellt ein elektrisch schaltbares Sitzventil dar, welches über
eine Stellfeder 54 in Schließstellung gehalten wird und über eine Magnetspule 56 in
eine Öffnungsstellung gebracht werden kann. Das erste Schaltventil 52 dichtet dabei
in Schließstellung in Richtung des Hydraulikspeichers 48 ab. Hierbei kann das erste
Schaltventil 52 auch derart ausgebildet sein, dass es in beide Richtungen leckagefrei
abdichtet. In der Öffnungsstellung ist zur Herstellung einer Federungsfunktion zwischen
Hydraulikzylinder 26 und Hydraulikspeicher 48 ein hydraulischer Fluss in beide Richtungen
gewährleistet.
[0025] Eine zweite Hydraulikleitung 46' verbindet die zweite Kammer 30 bzw. die zweite Versorgungsleitung
24 mit dem Hydrauliktank 20.
[0026] In der zweiten Hydraulikleitung 46' ist ein zweites Schaltventil 52' angeordnet.
Das zweite Schaltventil 52' stellt ein elektrisch schaltbares Sitzventil dar, welches
über eine Stellfeder 54' in Schließstellung gehalten wird und über eine Magnetspule
56' in eine Öffnungsstellung gebracht werden kann. Das zweite Schaltventil 52' dichtet
dabei in Schließstellung in Richtung des Hydrauliktanks 20 ab. Hierbei kann das zweite
Schaltventil 52' auch derart ausgebildet sein, dass es in beide Richtungen leckagefrei
abdichtet. In der Öffnungsstellung ist zur Herstellung einer Verbindung zwischen der
zweiten Kammer 30 des Hydraulikzylinders 26 und Hydrauliktank 20 ein hydraulischer
Fluss in beide Richtungen gewährleistet.
[0027] In der ersten Steuerdruckleitung 42 sind als Druckreduzierventil ausgebildete erste
Schaltmittel 58 angeordnet, welche eine erste Schaltstellung und wenigstens eine zweite
Schaltstellung aufweisen, wobei in der wenigstens zweiten Schaltstellung eine Druckreduzierung
stufenlos regelbar ist. Die ersten Schaltmittel 58 werden vorzugsweise elektronisch
geschaltet, wobei die erste Steuerdruckleitung 42 in der ersten Schaltstellung (wie
in Figur 1 dargestellt) mit dem Tank 20 und in der zweiten Schaltstellung mit der
Pumpe 18 verbindbar ist.
[0028] Die erfindungsgemäße hydraulische Anordnung weist ferner Koppelmittel auf, welche
die ersten Schaltmittel 58 und das Steuergerät 12 koppeln bzw. verbinden bzw. deren
Schaltvorgänge synchronisieren. Die Koppelmittel sind in Form einer zweiten Steuerdruckleitung
60 ausgebildet, welche sich ausgehend von der ersten Steuerdruckleitung 42 zum Steuergerät
12 erstreckt, so dass bei Druckbeaufschlagung der ersten Steuerdruckleitung 42 auch
die zweite Steuerdruckleitung 60 druckbeaufschlagt wird. Die zweite Steuerdruckleitung
60 ist derart angeordnet, dass bei Druckbeaufschlagung das Steuergerät 12 bzw. der
Ventilschieber 13 in die Senkstellung geschaltet bzw. bewegt wird.
[0029] Das Steuergerät 12 ist ferner mit einer dritten Steuerdruckleitung 62 versehen. In
der dritten Steuerdruckleitung 62 sind als Druckreduzierventil ausgebildete zweite
Schaltmittel 64 angeordnet, welche eine erste Schaltstellung und wenigstens eine zweite
Schaltstellung aufweisen, wobei in der wenigstens zweiten Schaltstellung eine Druckreduzierung
stufenlos regelbar ist. Die zweiten Schaltmittel 64 werden vorzugsweise elektronisch
geschaltet, wobei es die dritte Steuerdruckleitung 62 in der ersten Schaltstellung
(wie in Figur 1 dargestellt) mit dem Tank 20 und in der zweiten Schaltstellung mit
der Pumpe 18 verbindet. Die dritte Steuerdruckleitung 62 ist derart angeordnet, dass
bei Druckbeaufschlagung das Steuergerät 12 bzw. der Ventilschieber 13 in die Hebestellung
geschaltet bzw. bewegt wird.
Die einzelnen Betriebszustände können nun wie folgt über das Steuergerät 12 sowie
über die Schaltventile 52, 52' angesteuert werden. Wie in Fig. 1 dargestellt, wird
das Steuergerät 12 durch Stellfedern 70, 72 in Neutralstellung gehalten, wobei sich
die ersten und zweiten Schaltmittel 58, 64 jeweils in ihrer ersten Schaltstellung
befinden. Die Schaltventile 52, 52' befinden sich in einer Schließstellung. Über Steuersignale
mittels eines Joysticks oder mittels einer elektronischen Steuereinrichtung 76 werden
die ersten und/oder zweiten Schaltmittel 58, 64 sowie das erste und zweite Schaltventil
52, 52' geschaltet. Durch Betätigen der elektronischen Steuereinrichtung 76 bzw. eines
Joysticks (nicht gezeigt) zum Heben, Senken oder Halten (Neutralstellung des Steuergeräts
12) des Hydraulikzylinders 26 werden entsprechende Schaltsignale für die ersten und
zweiten Schaltmittel 58, 64 generiert, so dass das Steuergerät 12 mittels der elektronischen
Steuereinrichtung 76 bzw. mittels eines Joysticks aus der Neutralstellung heraus in
die Hebe- oder Senkstellung bzw. aus der Hebe- oder Senkstellung heraus in die Neutralstellung
(Haltestellung) gebracht wird.
[0030] In der Hebestellung (in den Figuren 1 und 3 die oberste Schaltstellung des Steuergeräts
12) wird die Verbindung der ersten Versorgungsleitung 22 mit der Pumpe 18 und die
Verbindung der zweiten Versorgungsleitung 24 mit dem Hydrauliktank 20 hergestellt.
Dazu wird von der Steuereinrichtung 76 ein entsprechendes Schaltsignal generiert,
wodurch die zweiten Schaltmittel 64 geschaltet werden und eine entsprechend dem Steuersignal
geregelte Druckbeaufschlagung der dritten Steuerdruckleitung 62 erfolgt. Als Folge
dessen wird das Steuergerät 12 bzw. der Ventilsschieber 13 in die Hebestellung gebracht.
Die erste Kammer 28 des Hydraulikzylinders 26 wird dann über die erste Versorgungsleitung
22 und über das Rückschlagventil 36 der Rohrbruchsicherungseinrichtung 32 (das Druckbegrenzungsventil
34 der Lasthalteanordnung 32 befindet sich in Schließstellung) befüllt. In Folge dessen
bewegt sich der Kolben 29 in Richtung der zweiten Kammer 30 und drückt das dort vorhandene
Öl durch die zweite Versorgungsleitung 24 heraus in den Hydrauliktank 20. Durch Betätigen
der Steuereinrichtung 76 kann ein entsprechendes Schaltsignal zum Schalten in die
Neutralstellung (Haltestellung) generiert werden, wodurch die zweiten Schaltmittel
64 wieder in ihre erste Schaltstellung bewegt werden, eine Druckentlastung der dritten
Steuerdruckleitung 62 zum Tank hin erfolgt und das Steuergerät 12 die Neutralstellung
(Haltestellung) einnimmt. Gleichzeitig unterbricht das Steuergerät 12 die Verbindungen
zur Pumpe 18 und zum Hydrauliktank 20, so dass der Druck in den beiden Kammern 28,
30 des Hydraulikzylinders 26 beibehalten und die Bewegung des Kolbens 29 aufgehoben
wird. Der Kolben 29 bleibt stehen, bzw. wird gehalten.
[0031] In der Senkstellung (in den Figuren 1 und 3 die unterste Schaltstellung des Steuergeräts
12) wird die Verbindung der ersten Versorgungsleitung 22 mit dem Tank 20 und die Verbindung
der zweiten Versorgungsleitung 24 mit der Pumpe 18 hergestellt. Dazu wird von der
Steuereinrichtung 76 ein entsprechendes Schaltsignal generiert, wodurch die ersten
Schaltmittel 58 geschaltet werden und eine entsprechend dem Steuersignal geregelte
Druckbeaufschlagung der ersten und zweiten Steuerdruckleitung 42, 60 erfolgt. Als
Folge dessen wird das Steuergerät 12 bzw. der Ventilsschieber 13 aus in die Senkstellung
gebracht. Die zweite Kammer 30 des Hydraulikzylinders 26 wird dann über die zweite
Versorgungsleitung 24 befüllt. Durch die gleichzeitige Druckbeaufschlagung der ersten
Steuerdruckleitung 42 wird das Druckbegrenzungsventil 34 geöffnet. In Folge dessen
bewegt sich der Kolben 29 in Richtung der ersten Kammer 28 und drückt das dort vorhandene
Öl über das geöffnete Druckbegrenzungsventil 34 durch die zweite Versorgungsleitung
22 heraus in den Hydrauliktank 20. Durch Betätigen der Steuereinrichtung 76 kann ein
entsprechendes Schaltsignal zum Schalten in die Neutralstellung (Haltestellung) generiert
werden, wodurch die ersten Schaltmittel 58 wieder in ihre erste Schaltstellung bewegt
werden, eine Druckentlastung der ersten und zweite Steuerdruckleitung 42, 60 zum Tank
hin erfolgt und das Steuergerät 12 die Neutralstellung (Haltestellung) einnimmt. Gleichzeitig
unterbricht das Steuergerät 12 die Verbindungen zur Pumpe 18 und zum Hydrauliktank
20, so dass der Druck in den beiden Kammern 28, 30 des Hydraulikzylinders 26 beibehalten
und die Bewegung des Kolbens 29 aufgehoben wird. Der Kolben 29 bleibt stehen, bzw.
wird gehalten. Die oben beschriebenen Schaltvorgänge können selbstverständlich nicht
nur aus einer Hebe- oder Senkstellung in eine Neutralstellung erfolgen, sondern ebenfalls
direkt aus einer Hebestellung in eine Senkstellung bzw. umgekehrt.
[0032] Die Rohrbruchsicherungseinrichtung 32 stellt somit sicher, dass der Hydraulikzylinder
26 in Neutralstellung seine Position beibehält bzw. in Hebe- und Neutralstellung kein
Öl aus der druckbeaufschlagten ersten Kammer 28 entweichen und dass in Senkstellung
das Öl aus der ersten Kammer 28 über das geöffnete Druckbegrenzungsventil 34 abfließen
kann. Um dies zu gewährleisten sollte bzw. muss die Rohrbruchsicherungseinrichtung
32 sinnvoller Weise wie abgebildet auf der Hubseite des Hydraulikzylinders 26 angeordnet
sein, wobei die Hubseite die Seite des Hydraulkzylinders 26 ist, in der ein Druck
zum Heben einer Last aufgebaut wird. In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
ist die Hubseite die erste Kammer 28 des Hydraulikzylinders 26, wobei auch die zweite
Kammer 30 als Hubseite dienen könnte. Die Überdruckleitung 40 stellt eine Überlastsicherung
dar, so dass bei zu hohen Betriebsdrücken in der ersten Kammer 28 des Hydraulikzylinders
26, die beispielsweise durch zu hohe Traglasten entstehen können, in der Überdruckleitung
40 ein Grenzdruck erreicht wird, der das Druckbegrenzungsventil 34 zum Druckabbau
öffnet.
[0033] Anhand eines mit dem Steuergerät 12 verbundenen Schalters oder Sensors 80 können
die Stellungen des Steuergeräts 12 detektiert und ein Signal an die elektronische
Steuereinrichtung 76 gesendet werden. Die Steuereinheit 76 ist mit dem ersten und
zweiten Schaltventil 52, 52' verbunden. Die Aktivierung der Federung erfolgt über
einen Aktivierungsschalter 82, der ein Aktivierungssignal an die Steuereinheit 76
abgibt.
[0034] Sobald ein Aktivierungssignal erfolgt, wird durch die Steuereinheit 76 durch Öffnen
des ersten und zweiten Schaltventils 52, 52' die Federung aktiviert. Solange die Schaltventile
52, 52' in Schließstellung sind, ist der Hydraulikzylinder 26 auf der einen Seite
vom Hydraulikspeicher 48 und auf der anderen Seite vom Hydrauliktank 20 getrennt und
kann keine federnden Bewegungen ausführen. Erst durch Aktivierung der Federung, d.h.
durch Öffnen der beiden Schaltventile 52, 52' bzw. durch Hinzuschalten des Hydraulikspeichers
48 und des Hydrauliktanks 20 kann sich der Kolben 29 federnd, d.h. in beide Richtungen
verfahrend, bewegen.
Für eine durch den Aktivierungsschalter 82 aktivierte Federungsfunktion ergeben sich
entsprechend der verschiedenen Schaltstellungen des Steuergeräts 12 folgende Zustände:
In der Senkstellung (unterste Schaltstellung des Steuergeräts in den Figur 1 und 3)
wird die erste Versorgungsleitung 22 mit dem Hydrauliktank 20 und die zweite Versorgungsleitung
24 mit der Pumpe verbunden. Gleichzeitig wird das Druckbegrenzungsventil 34 über die
erste Steuerdruckleitung 42 geöffnet, so dass Öl aus der ersten Kammer 28 über die
erste Versorgungsleitung 22 in den Hydrauliktank 20 abfließen kann. Es kann vorgesehen
werden, dass die elektrische Steuereinrichtung in Abhängigkeit eines Sensorsignals
des Sensors 80, der die Senkstellung signalisiert, das zweite Schaltventil 52' in
eine Schließstellung bringt, was zwar nicht erforderlich ist, um den Hydraulikzylinder
abzusenken, jedoch von Vorteil sein kann, wenn man ein möglichst schnelles druckunterstütztes
Absenken des Hydraulikzylinders wünscht bzw. einen Anpressdruck durch den Hydraulikzylinder
generieren will, beispielsweise wenn ein Arbeitsgerät, welches an einem von dem Hydraulikzylinder
bewegten Ausleger befestigt ist, auf den Boden gepresst werden soll. Sollte das zweite
Schaltventil 52' geschlossen sein, so wird es, sobald das Steuergerät 12 wieder aus
der Senkstellung in Neutral- oder Hebestellung gebracht wird, bei aktivierter Federung
geöffnet.
In der Neutralstellung (mittlere Schaltstellung des Steuergeräts 12 aus den Figuren
1 und 3) werden alle Ein- und Ausgänge am Steuergerät 12 geschlossen, d. h. es kann
kein Öl durch die Versorgungsleitungen 22, 24 zum Steuergerät 12 fließen. Bei einer
Federbewegung des Kolbens 29 kann dieser sich frei in beide Richtungen bewegen, da
zum Einen das Öl aus der ersten Kammer 28 über das geöffnete erste Schaltventil 52
in den Hydraulikspeicher 48 und aus der zweiten Kammer 30 über das geöffnete zweite
Schaltventil 52' in den Hydrauliktank 20 fließen kann.
In der Hebestellung (obere Schaltstellung des Steuergeräts 12 in den Figuren 1 und
3) wird die erste Versorgungsleitung 22 mit der Pumpe 18 und die zweite Versorgungsleitung
24 mit dem Hydrauliktank 20 verbunden. In der ersten Versorgungsleitung 22 bzw. in
der ersten Kammer 28 baut sich ein entsprechender Druck auf, durch den der Kolben
29 angehoben wird, so dass Öl aus der zweiten Kammer 30 über die zweite Versorgungsleitung
24 in den Hydrauliktank 20 abfließen kann. Gleichzeitig kann der Kolben 29 federnde
Bewegungen ausführen, da eine Verbindung zum Hydraulikspeicher 48 auf der Hubseite
und eine Verbindung auf der Senkseite zum Hydrauliktank 20 hergestellt ist.
[0035] Bei aktivierter Federungsfunktion kann der Kolben 29 frei federn. Bewegt er sich
durch einen auf ihn übertragenden Stoß abwärts, wird das Öl aus der ersten Kammer
28 in den Hydraulikspeicher 48 gedrängt. Der sich im Hydraulikspeicher 48 aufbauende
Druck lässt das Öl wieder zurück in die erste Kammer 28 strömen, so dass der Kolben
29 sich wieder aufwärts bewegt. Diese federnde Bewegung wiederholt sich gegebenenfalls,
bis der Stoß vollständig kompensiert wurde.
[0036] Eine Verwendung für das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel wird in Fig. 2
verdeutlicht. Fig. 2 zeigt einen fahrbaren Teleskoplader 83 mit einem an einem Gehäuse
84 bzw. Rahmen des Teleskopladers 83 schwenkbar angelenkten, teleskopartig ausfahrbaren,
Ausleger 86. Zwischen Ausleger 86 und Gehäuse 84 ist ein Hydraulikzylinder 26 zum
Heben und Senken des Auslegers 86 angeordnet. Der Hydraulikzylinder 26 ist dabei an
einer ersten und einer zweiten Lagerstelle 88, 90 schwenkbar angelenkt, wobei die
Kolbenstangenseite 92 an der zweiten Lagerstelle 90 am Ausleger 86 und die Kolbenbodenseite
94 an der ersten Lagerstelle 88 am Gehäuse 84 angelenkt ist. Des Weiteren sind der
Hydrauliktank 20, die Pumpe 18 sowie das Steuergerät 12 am bzw. im Gehäuse 84 positioniert
und über Hydraulikleitungen 14, 16, 96 miteinander verbunden. Ferner sind die Versorgungsleitungen
22, 24 zwischen Steuergerät 12 und Hydraulikzylinder 26 in Fig. 2 zu sehen. Die Rohrbruchsicherungseinrichtung
32 sowie das Schaltventil 52 befinden sich in einem gemeinsamen Ventilbaustein direkt
am Hydraulikzylinder 26. Der Hydraulikspeicher 48 ist vorzugsweise ebenfalls direkt
am Hydraulikzylinder 26 angeordnet, so dass zwischen dem gemeinsamen Ventilbaustein
und dem Hydraulikspeicher 48 die erste Hydraulikleitung 46 als starre Verbindung ausgebildet
werden kann, die keine gesonderte Rohbruchsicherungseinrichtung erfordert. Entsprechend
der vorhergehend beschriebenen Schaltstellungen kann der Hydraulikzylinder 26 derart
betätigt werden, dass der Ausleger 86 angehoben, gehalten und abgesenkt werden und
gegebenenfalls federnde Bewegungen ausführen kann. Bei aktivierter Federung wird gewährleistet,
dass während einer Anregung, beispielsweise durch das Fahrwerk des Teleskopladers
83, stoßartige Beschleunigungen aufgrund eines freien Schwingens des Auslegers 86
abgedämpft werden, so dass es zu einer Steigerung des Fahrkomforts kommt, insbesondere
dann, wenn mit einem Arbeitswerkzeug 98 Lasten aufgenommen und verfahren werden.
[0037] In Figur 3 ist ein alternatives Ausführungsbeispiel dargestellt, welches, im Unterschied
zu dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel, ein elektronisch ansteuerbares
bzw. schaltbares Steuergerät 112 aufweist, wobei das Steuergerät 112 auch ein Schieberventil
mit einem Ventilschieber 113 umfasst. Hierbei kann das Steuergerät 112 jedoch auch
als hydraulisch oder mechanisch ansteuerbares Steuergerät ausgebildet sein. Das Steuergerät
kann auch hier über eine elektronische Steuereinrichtung 76 oder über einen Joystick
oder einer ähnlichen Steuereinrichtung betätigt werden. Die hier dargestellte hydraulische
Anordnung 110 entspricht des Weiteren der in Figur 1 dargestellten und oben beschriebenen
Anordnung 10, sofern nicht auf entsprechende Unterschiede hingewiesen wird. Die in
Figur 3 dargestellte hydraulische Anordnung 110 verfügt ebenfalls über eine erste
Steuerdruckleitung 42, die sich zwischen dem Druckbegrenzungsventil 34 einer Rohrbruchsicherungseinrichtung
32 und einem Fördermittel bzw. Pumpe 18 erstreckt. In der ersten Steuerdruckleitung
42 sind ebenfalls erste Schaltmittel 114 angeordnet, die als Schaltventil, insbesondere
Druckreduzierventil, ausgebildet sind. Ein wesentlicher Unterschied zu dem in Figur
1 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht darin, dass in Figur 3 die ersten Schaltmittel
58 aus Figur 1 durch erste Schaltmittel 114 ersetzt werden und mechanische Koppelmittel
zwischen den ersten Schaltmitteln 114 und dem Steuergerät 112 angeordnet sind. Die
zweiten Schaltmittel 64, sowie die zweite und dritte Steuerdruckleitung 60, 62 (aus
Figur 1) entfallen, da es sich hier um ein elektrisch ansteuerbares Schaltventil 112
handelt. Es ist jedoch auch denkbar das Steuergerät 112, entsprechend dem in Figur
1 dargestellten Steuergerät 12, hydraulisch ansteuerbar auszubilden und die zum Schalten
des Steuergeräts 12 notwendigen ersten und zweiten Schaltmittel 58, 64 vorzusehen,
ohne dass die ersten Schaltmittel 58 mit der Steuerdruckleitung 42 verbunden sind.
Die Koppelmittel sind als mechanische Betätigungseinrichtung 116 für die ersten Schaltmittel
114 ausgebildet, wobei die Betätigungseinrichtung 116 die ersten Schaltmittel 114
in Abhängigkeit von bzw. proportional zur Schaltstellung des Steuergeräts 112 bzw.
des Ventilschiebers 113 in eine erste oder zweite Schaltstellung bringen, wobei in
der zweiten Schaltstellung eine der Bewegung des Steuergeräts 112 bzw. des Ventilschiebers
113 proportionale Druckreduzierung in der ersten Steuerdruckleitung erfolgt. In der
ersten Schaltstellung ist eine Verbindung der Steuerdruckleitung 42 zur Pumpe 18 hin
unterbrochen, in der zweiten Schaltstellung ist eine Verbindung der Steuerdruckleitung
42 zur Pumpe 18 hin hergestellt, so dass die Steuerdruckleitung 42 druckbeaufschlagt
wird. Die Abhängigkeit von der Schaltstellung des Steuergeräts 112 bzw. des Ventilschiebers
113 ist derart, dass wenn das Steuergeräts 112 bzw. der Ventilschieber 113 in die
Senkstellung gebracht wird (unterste Schaltstellung des Steuergeräts 112 in Figur
3), die Betätigungseinrichtung 116 die ersten Schaltmittel 114 in die zweite Schaltstellung
bringt, so dass die Steuerdruckleitung 42 mit Druck beaufschlagt und das Druckbegrenzungsventil
34 geöffnet wird. Sobald das Steuergerät 112 bzw. der Ventilschiebers 113 wieder aus
der Senkstellung herausbewegt wird, werden die ersten Schaltmittel 114 wieder in die
erste Schaltstellung gebracht. Die Betätigungseinrichtung 116 weist einen Stellschieber
118 auf, der mit einem an den ersten Schaltmitteln 114 angeordneten Betätigungsstößel
120 in Kontakt steht bzw. in Wechselwirkung tritt. Sobald das Steuergerät 112 bzw.
der Ventilschieber 113 in die Senkstellung bewegt wird, wird der Betätigungsstößel
120 eingedrückt bzw. betätigt, wodurch die ersten Schaltmittel 114 in die zweite Schaltstellung
gebracht werden. Sobald das Steuergerät 112 bzw. der Ventilschieber 113 wieder aus
der Senkstellung herausbewegt wird, wird der Betätigungsstößel 120 von dem Stellschieber
118 entlastet bzw. bewegt er sich wieder zurück, so dass die ersten Schaltmittel 114
wieder ihre erste Schaltstellung einnehmen. Durch die Kopplung der Bewegung bzw. des
Schaltvorgangs des Steuergeräts 112 bzw. des Ventilschiebers 113, die durch die Betätigungseinrichtung
116 gegeben ist, wird somit gewährleistet, dass, sobald die Senkstellung für den Hydraulikzylinder
26 eingenommen wird, das Druckbegrenzungsventil 34 synchron und proportional zur Bewegung
des Stellschiebers aufgesteuert wird, so dass das Öl beim Absenken des Kolbens 29
aus der ersten Kammer 28 entweichen kann. Gleichzeitig wird jedoch auch eine Rohrbruchsicherungsfunktion
gewährleistet. Ferner ist es denkbar, die Betätigungseinrichtung 116 auch elektrisch
auszubilden. So kann beispielsweise durch den Sensor 80 die Stellung des Steuergeräts
112 bzw. des Ventilschiebers 113 detektiert werden. Ein entsprechend der Stellung
proportionales Signal kann dann durch die elektronische Steuereinrichtung 76 generiert
und zur Ansteuerung der ersten Schaltmittel 114 genutzt werden, wobei die ersten Schaltmittel
114 dann als elektronisch ansteuerbare Schaltmittel bzw. Druckreduzierventil ausgebildet
sind.
[0038] Im Übrigen gelten die oben in Bezug auf das in Figur 1 dargestellte Ausführungsbeispiel
beschriebenen Funktionen entsprechend auch für das in Figur 3 dargestellte alternative
Ausführungsbeispiel.
[0039] Das in Figur 3 dargestellte Ausführungsbeispiel kann entsprechend dem in Figur 1
dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls an dem in Figur 2 dargestellten Teleskoplader
83 eingesetzt werden.
Durch die erfindungsgemäße Anordnung der ersten Steuerdruckleitung 42 für das Druckbegrenzungsventil
34 der Rohrbruchsicherungseinrichtung 32, die anhand von zwei Ausführungsbeispielen
in Bezug auf die Figuren 1 und 3 beschrieben wurde, wird gewährleistet, dass der Ausleger
unabhängig von einem in der zweiten Kammer herrschenden Druck abgesenkt werden kann,
wodurch eine bessere Leistungsausbeute, insbesondere bezüglich einer hydraulischen
Leistung bei Leerlaufdrehzahl des Teleskopladers 83, erzielt werden kann. Ferner kann
beim Absenken des Auslegers bei aktivierter Federung eine präzisere Positionierung
erzielt werden.
[0040] Es wird nochmals darauf hingewiesen, dass die ersten und zweiten Schaltmittel 58,
114, 64 mechanisch, elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch betätigbar bzw. ansteuerbar
sein können und proportional zu einem Schaltsignal bzw. Steuersignal aus einer vorzugsweise
geschlossenen ersten Schaltstellung, in eine geöffnete zweite Schaltstellung geschaltet
bzw. bewegt werden. Die zweite Schaltstellung ist dabei proportional zum Schaltsignal
bzw. Steuersignal variabel bzw. regelbar, so dass eine zum Schaltsignal bzw. Steuersignal
proportionale Druckreduzierung erfolgen kann.
[0041] Ferner sei nochmals darauf hingewiesen, dass die oben beschriebenen Ausführungen
am Beispiel eines doppelt wirkenden Hydraulikzylinders 26, der eine erste und eine
zweite druckbeaufschlagbare Kammer 28, 30 aufweist, dargestellt wurden. Die in den
Ausführungsbeispielen dargstellten hydraulischen Anordnungen 10, 110 sind jedoch auch
in entsprechender Weise auf einen einseitig wirkenden Hydraulikzylinder 26 anzuwenden,
was für den Fachmann offensichtlich ist, so dass darauf nicht näher eingegangen wird.
[0042] Auch wenn die Erfindung lediglich anhand von zwei Ausführungsbeispielen 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. So kann beispielsweise die hydraulische
Anordnung auch an anderen Fahrzeugen angewendet werden, beispielsweise an Radladern
oder Frontladern oder auch an Baggern oder Kränen, die hydraulisch betätigbare Komponenten
aufweisen, welche angehoben bzw. abgesenkt werden können und bei denen eine Federung
sinnvoll erscheint.
1. Hydraulische Anordnung für ein Federungssystem, mit einem wenigstens eine erste Kammer
(28) aufweisenden Hydraulikzylinder (26), einem Hydrauliktank (20), wenigstens einem
eine Hydraulikflüssigkeit fördernden Fördermittel (18), einem Hydraulikspeicher (48),
einer zwischen Hydraulikspeicher (48) und ersten Kammer (28) angeordneten ersten Hydraulikleitung
(46), einem in der ersten Hydraulikleitung (46) angeordneten ersten Schaltventil (52),
einer ersten Versorgungsleitung (22) für die erste Kammer (28), einem Steuergerät
(12, 112) mit wenigstens drei Schaltstellungen, welche eine Hebestellung, eine Senkstellung
und eine Neutralstellung für den Hydraulikzylinder (26) umfassen, und einer in der
ersten Versorgungsleitung (22) angeordneten Rohrbruchsicherungseinrichtung (32), welche
ein in Richtung des Steuergeräts (12, 112) schließendes Rückschlagventil (36) und
ein über eine erste Steuerdruckleitung (42) aufsteuerbares Druckbegrenzungsventil
(34) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Steuerdruckleitung (42) zwischen der Rohrbruchsicherungseinrichtung
(32) und einem Fördermittel (18) erstreckt und in der ersten Steuerdruckleitung (42)
erste Schaltmittel (58, 114) angeordnet sind, so dass durch Schalten der ersten Schaltmittel
(58, 114) die erste Steuerdruckleitung (42) mit einem Steuerdruck beaufschlagbar und
das Druckbegrenzungsventil (34) aufsteuerbar ist.
2. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Koppelmittel vorgesehen sind, die die ersten Schaltmittel (58, 114) mit dem Steuergerät
(12, 112) derart koppeln, dass eine Schaltstellung der ersten Schaltmittel (58, 114),
in der eine Druckbeaufschlagung der ersten Steuerdruckleitung (42) bewirkt wird, (42)
synchron zu einer Senkstellung des Steuergeräts (12, 112) eintritt.
3. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (12, 112) hydraulisch schaltbar und die Koppelmittel eine sich zwischen
der ersten Steuerdruckleitung (42) und dem Steuergerät (12, 112) erstreckende zweite
Steuerdruckleitung (60) umfassen, so dass eine Druckbeaufschlagung der zweiten Steuerdruckleitung
(60) durch Druckbeaufschlagung der ersten Steuerdruckleitung (42) erfolgt.
4. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (12, 112) eine zum Schalten des Steuergeräts (12, 112) in die Hebestellung
vorgesehene dritte Steuerdruckleitung (62) umfasst, wobei in der dritten Steuerdruckleitung
(62) zweite Schaltmittel (64) angeordnet sind.
5. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Schaltmittel (64) ein Proportional-Schaltventil, insbesondere ein Druckreduzierventil
umfassen, durch welches wahlweise eine Verbindung der dritten Steuerdruckleitung (62)
zum Hydrauliktank (20) oder zu einem Fördermittel (18) herstellbar ist.
6. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Schaltmittel (58, 114) ein Proportional-Schaltventil, insbesondere ein
Druckreduzierventil umfassen, durch welches wahlweise eine Verbindung der ersten Steuerdruckleitung
(42) zum Hydrauliktank (20) oder zu einem Fördermittel (18) herstellbar ist.
7. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltmittel (58, 114, 64) mechanisch, elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch
betätigbar sind.
8. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Schaltmittel (58, 114) als hydraulischer Joystick ausgebildet sind, wobei
eine hydraulische Versorgung der ersten und zweiten Steuerdruckleitung (42, 60) herstellbar
ist, sobald die ersten Schaltmittel (58, 114) in eine für die Senkstellung des Steuergeräts
(12, 112) vorgesehene Stellung bewegt werden.
9. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Schaltmittel (64) als hydraulischer Joystick ausgebildet sind, wobei
eine hydraulische Versorgung der dritten Steuerdruckleitung (62) herstellbar ist,
sobald die zweiten Schaltmittel (64) in eine für die Hebestellung des Steuergeräts
(12, 112) vorgesehene Stellung bewegt werden.
10. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelmittel eine Betätigungseinrichtung (116) für die ersten Schaltmittel (114)
umfassen, die in Abhängigkeit von bzw. proportional zur Schaltstellung des Steuergeräts
(112) die ersten Schaltmittel (114) in eine erste oder zweite Schaltstellung bringen.
11. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (116) einen Winkel- oder Positionssensor umfasst.
12. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (112) einen Ventilschieber (113) umfasst, und die Betätigungseinrichtung
(116) ein mit dem Ventilschieber (113) verbundenes Schaltelement (118) und einen am
ersten Schaltmittel (114) ausgebildeten Betätigungsstößel (120) umfasst, wobei der
Betätigungsstößel (120) vom Schaltelement (118) durch Verschieben des Ventilschiebers
(113) betätigbar ist.
13. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydraulikzylinder (26) eine zweite Kammer (30) aufweist und eine zweite Versorgungsleitung
(24) für die zweite Kammer (30) vorgesehen ist und dass zwischen der zweiten Kammer
(30) und dem Hydrauliktank (20) eine zweite Hydraulikleitung (46') angeordnet ist.
14. Hydraulische Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass ein in der zweiten Hydraulikleitung (46') angeordnetes zweites Schaltventil (52')
vorgesehen ist.
15. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und das zweite Schaltventil (52, 52') eine Schließstellung und eine Öffnungsstellung
aufweist.
16. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltventil (52) in der Schließstellung in Richtung des Hydraulikspeichers
(48) schließt.
17. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schaltventil (52') in der Schließstellung in Richtung des Hydrauliktanks
(20) schließt.
18. Hydraulische Anordnung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (76, 80) vorgesehen sind, die das zweite Schaltventil (52') in eine Schließstellung
bringen, wenn das Steuergerät (12, 112) eine Senkstellung einnimmt.
19. Ladegerät, insbesondere Teleskoplader (83), mit einem Ausleger (86)und einer hydraulischen
Anordnung (10, 110) nach einem der vorherigen Ansprüche zum Heben und Senken des Auslegers
(86).