[0001] Die Erfindung betrifft eine hydraulische Anordnung mit einer Hydraulikpumpe und wenigstens
einem ersten, zweiten und dritten von der Hydraulikpumpe über jeweilige Lastdruckleitungen
bedarfsgesteuert versorgten Verbraucher, wobei jeder Verbraucher durch wenigstens
ein Steuerventil über eine eigene Versorgungsleitung hydraulisch parallel mit der
Hydraulikpumpe verbunden ist und dem ersten Verbraucher eine Versorgungspriorität
erster Stufe, dem zweiten Verbraucher eine der ersten Stufe untergeordnete Versorgungspriorität
zweiter Stufe und dem dritten Verbraucher eine der zweiten Stufe untergeordnete Versorgungspriorität
dritter Stufe zugeordnet ist.
[0002] Bei hydraulischen Systemen in landwirtschaftlichen Fahrzeugen, wie z.B. in landwirtschaftlichen
Schleppern oder Traktoren, aber auch in Erntemaschinen, sowie Bau- und Forstmaschinen
ist es bekannt, lastdruckabhängige Versorgungen für die einzelnen hydraulischen Verbraucher
vorzusehen. Derartige Systeme, auch als Load-Sensing-Systeme bekannt, können sowohl
mit Konstantpumpen als auch mit Fördervolumenstrom geregelten Verstellpumpen betrieben
werden. Bei der Verwendung von Konstantpumpen wird eine lastdruckabhängige Versorgung
dadurch realisiert, dass ein konstanter Fördervolumenstrom über eine Abführleitung
lastdruckabhängig abgeführt wird. Verstellpumpen hingegen können direkt lastdruckabhängig
betrieben werden. Es ist ferner bekannt, die hydraulischen Verbraucher an den genannten
Fahrzeugen prioritätsgesteuert zu versorgen, so dass hydraulische Verbraucher mit
einer höheren Prioritätsstufe gegenüber hydraulischen Verbrauchern mit eine geringeren
Prioritätsstufe vorrangig hydraulisch versorgt werden, falls es betriebsbedingt zu
einer hydraulischen Unterversorgung kommt. So gehören hydraulische Verbraucher, wie
z.B. eine hydraulisch betriebene Lenkung oder hydraulisch betriebene Bremsanlagen
einer höheren Prioritätsstufe an als beispielsweise eine hydraulisch betriebene Federung
am Fahrzeug. Diese kann wiederum gegenüber einem weiteren hydraulischen Verbraucher,
beispielsweise einem am Fahrzeug befindlichen Hubwerk, ebenfalls einer höheren Prioritätsstufe
angehören. So sind oftmals in einem lastdruckabhängigen hydraulischen System mehrere
Prioritätsstufen für die unterschiedlichen hydraulischen Verbraucher zu berücksichtigen.
[0003] Um eine zuverlässige Prioritätssteuerung zu realisieren werden in hydraulischen Load-Sensing-Systemen
Prioritätsventile in Form von Druckwaagen verwendet, durch die eine Vorrangigkeit
in der Versorgung einzelner hydraulischer Verbraucher bei einer hydraulischen Unterversorgung
des Gesamtsystems steuern. In der Regel sind die einzelnen hydraulischen Verbraucher
mit jeweils wenigstens einem Steuerventil verbunden, über das ein Zulauf des Fördervolumenstroms
seitens der Hydraulikpumpe gesteuert wird. Im Zulauf jedes Steuerventils befindet
sich ein Prioritätsventil, das von einem Lastdrucksignal eines vorrangigen hydraulischen
Verbrauchers geschlossen wird und den Volumenstrom reduziert bzw. androsselt, um die
hydraulische Versorgung der vorrangigen Ventile zu gewährleisten. So wird zur Realisierung
von zwei Prioritätsstufen in dem im Stand der Technik bekannten hydraulischen Systemen
oder Anordnungen ein Prioritätsventil eingesetzt. Für die Realisierung von drei Prioritätsstufen,
wie oben erwähnt, werden somit üblicherweise zwei Prioritätsventile benötigt. Dies
ist in der Regel mit einem erhöhten Bauaufwand und Bauvolumen verbunden. Will man
diesen verhindern, so muss man auf entsprechende Prioritätsstufen verzichten, so dass
oftmals die verschiedenen unterrangigen hydraulischen Verbraucher in eine Prioritätsstufe
zusammengelegt werden, um ein weiteres mit Bauaufwand und Bauvolumen verbundenes Prioritätsventil
einzusparen. Dies kann jedoch bei einer Unterversorgung des Gesamtsystems dazu führen,
dass einer der zusammengelegten hydraulischen Verbraucher keine ausreichende Volumenstromversorgung
erfährt und somit ausfällt. Besonders nachteilig ist dies, wenn es sich um einen hydraulischen
Verbraucher handelt, der gegenüber einem in der gleichen Prioritätsstufe zusammengelegten
hydraulischen Verbraucher eine eigentlich höhere Versorgungspriorität genießen sollte.
[0004] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird darin gesehen, eine hydraulische
Anordnung der eingangs genannten Art anzugeben, durch welches die vorgenannten Probleme
überwunden werden.
[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 wird eine hydraulische Anordnung der eingangs genannten Art derart
ausgebildet, dass zur Steuerung der Versorgungsprioritätsstufen die Versorgungsleitungen
des zweiten und dritten Verbrauchers über eine Verbindungsleitung verbunden sind und
zwischen der Hydraulikpumpe und der Verbindungsleitung in der Versorgungsleitung zum
dritten Verbraucher ein lastdruckgesteuertes Prioritätsventil und in der Versorgungsleitung
zum zweiten Verbraucher Volumenstrom reduzierende Mittel angeordnet sind, wobei ferner
die Verbindungsleitung Mittel aufweist, die einen Volumenstrom von der zweiten Versorgungsleitung
in Richtung der dritten Versorgungsleitung sperren. Unter normalen Versorgungsbedingungen
des Gesamtsystems kann ein von der Hydraulikpumpe geförderter Volumenstrom jeweils
ungehindert bzw. ungedrosselt über die erste Versorgungsleitung zum ersten hydraulischen
Verbraucher, über das Prioritätsventil, die Verbindungsleitung und die zweite Versorgungsleitung
zum zweiten hydraulischen Verbraucher und über das Prioritätsventil und die dritte
Versorgungsleitung zum dritten hydraulischen Verbraucher gelangen. Im Falle einer
Unterversorgung des Gesamtsystems schließt sich das Prioritätsventil aufgrund der
Verbindung zu den Lastdruckleitungen und unterbindet bzw. reduziert einen durch das
Prioritätsventil zu dem zweiten und dritten Verbraucher strömenden Volumenstrom. Gleichzeitig
wird der Volumenstrom durch die zweite Versorgungsleitung über die den Volumenstrom
reduzierende Mittel geleitet, wobei ein Volumenstrom über die Verbindungsleitung durch
die dort angeordneten Mittel gesperrt ist. Der zweite hydraulische Verbraucher wird
somit unabhängig von der Stellung des Prioritätsventils weiterhin hydraulisch versorgt,
selbst wenn das Prioritätsventil vollständig geschlossen sein sollte, wenn auch mit
gedrosseltem Volumenstrom. Es findet also bei einer Unterversorgung des Gesamtsystems
eine Mindestversorgung des zweiten hydraulischen Verbrauchers mit einem definierten
Volumenstrom über die Volumenstrom reduzierenden Mittel statt. Hierdurch wird ein
Druckaufbau für den zweiten hydraulischen Verbraucher möglich und seine Mindestfunktion
ist gesichert. Der dritte hydraulische Verbraucher wird mit zunehmender Schließung
des Prioritätsventils mit immer weniger Volumenstrom versorgt, hingegen der erste
hydraulische Verbraucher weiterhin mit maximalem Volumenstrom versorgt wird. Aufgrund
der Volumenstrom reduzierenden Mittel kommt dem ersten hydraulischen Verbraucher gegenüber
dem zweiten hydraulischen Verbraucher eine höhere Versorgungspriorität zu. Der zweite
hydraulische Verbraucher genießt zudem eine gegenüber dem dritten hydraulischen Verbraucher
höhere Versorgungspriorität, da ein minimaler Volumenstrom für die zweite Versorgungsleitung
gesichert ist, auch wenn das Prioritätsventil vollständig geschlossen sein sollte.
Es werden somit drei Prioritätsstufen realisiert unter Verwendung von nur einem Prioritätsventil.
Zur Auslegung der hydraulischen Anordnung können die den Volumenstrom reduzierenden
Mittel derart voreingestellt werden, dass ein minimaler Volumenstrom zum zweiten Verbraucher
gewährleistet wird und gleichzeitig sichergestellt ist, dass in keinem Betriebszustand
eine Unterversorgung des ersten hydraulischen Verbrauchers aufgrund eines abfließenden
Volumenstroms über die zweite Versorgungsleitung eintreten kann. Dadurch wird eine
hydraulische Anordnung geschaffen die, gegenüber entsprechenden im Stand der Technik
bekannten Lösungen, einen deutlich geringeren Bauaufwand, ein geringeres Bauvolumen
und geringere Bauteilkosten aufweist.
[0007] Zur lastdruckabhängigen Steuerung der hydraulischen Anordnung ist eine mit dem ersten
Verbraucher verbundene Lastdruckleitung und eine mit dem zweiten Verbraucher verbundene
Lastdruckleitung über ein erstes Wechselventil in eine erste resultierende Lastdruckleitung
überführt, wobei eine erste das Prioritätsventil in Richtung einer Schließstellung
ansteuernde Steuerdruckleitung mit der ersten resultierenden Lastdruckleitung verbunden
ist. Ferner ist eine zweite Steuerdruckleitung vorgesehen, die das Prioritätsventil
in Richtung einer Öffnungsstellung ansteuert, wobei diese hydraulikpumpenseitig mit
einer der Versorgungsleitungen verbunden ist.
[0008] Des Weiteren ist die erste resultierende Lastdruckleitung und eine mit dem dritten
Verbraucher verbundene Lastdruckleitung über ein zweites Wechselventil in eine zweite
resultierende Lastdruckleitung zusammengeführt, wobei die zweite resultierende Lastdruckleitung
einen Steuerdruck liefert, der für die Steuerung eines durch die Hydraulikpumpe bereitgestellten
Versorgungsdrucks für die lastabhängig bedarfsgesteuert versorgten Verbraucher heranziehbar
ist.
[0009] Die Volumenstrom reduzierenden Mittel in der zweiten Versorgungsleitung umfassen
beispielsweise eine konstante Drossel oder Blende bzw. ein Blendenventil. Hierbei
kann auch ein variables bzw. manuell oder elektronisch verstellbares oder ansteuerbares
Blendenventil bzw. Stromregelventil oder Drosselregelventil zum Einsatz kommen. Es
können auch andere hier nicht genannte Mittel zur Reduzierung des Volumenstroms eingesetzt
werden. Wesentlich ist, dass ein minimal zugelassener Volumenstrom voreinstellbar
oder regelbar bzw. steuerbar vorgegeben werden kann.
[0010] Die in der Verbindungsleitung vorgesehenen Mittel umfassen ein in Richtung der dritten
Versorgungsleitung schließendes Rückschlagventil. Dies kann beispielsweise ein herkömmliches
Kugelventil sein, welches nur in eine Durchflussrichtung öffnet.
[0011] Das druckgesteuerte Prioritätsventil kann als Proportionalventil ausgebildet sein,
wobei das Proportionalventil ein druckgesteuertes Ventil mit Zwischenstellungen und
zwei Endstellungen - einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung - darstellt.
In Abhängigkeit von dem Lastdruckzustand (Lastdrucksignal bzw. Load-Sensing-Signal)
der einzelnen hydraulischen Verbraucher nimmt das Prioritätsventil eine Zwischenstellung
ein, die zwischen einer vollständigen Schließ- und einer vollständigen Öffnungsstellung
liegt.
[0012] Die Hydraulikpumpe kann als lastdruckabhängige Verstellpumpe ausgebildet sein, die
über einen vorzugsweise integrierten Fördervolumenstromregler in Abhängigkeit des
von den hydraulischen Verbrauchern gemeldeten Lastdrucksignals einen variablen Volumenstrom
liefert, wobei vorzugsweise ein entsprechend der zweiten resultierenden Lastdruckleitung
gelieferter bzw. signalisierter Lastdruck zur Regelung der Verstellpumpe heranziehbar
ist.
[0013] In einer alternativen Ausführungsform kann an Stelle der Verstellpumpe auch eine
Konstantpumpe als Hydraulikpumpe verwendet werden, wobei dann ein lastdruckabhängig
ansteuerbares Proportionalventil vorgesehen ist, welches lastdruckabhängig von der
Konstantpumpe geförderte Versorgungsflüssigkeit zu einem Hydrauliktank abführt. Über
die Lastdruckleitungen wird die erforderliche Versorgungsmenge für die hydraulischen
Verbraucher signalisiert und in Abhängigkeit dessen über das Proportionalventil ein
entsprechender Anteil des von der Konstantpumpe geförderten konstanten Volumenstroms
in den Hydrauliktank abgeführt. Dadurch kann den hydraulischen Verbrauchern ein lastdruckabhängiges
Fördervolumen auf vergleichbare Weise wie mit einer Verstellpumpe bereitgestellt werden.
[0014] Der erste hydraulische Verbraucher umfasst eine hydraulisch betätigbare Lenkung oder
hydraulisch betätigbare Bremse. Ferner kann auch beides zusammen in der gleichen höchsten
Versorgungsprioritätsstufe vorgesehen sein. Es ist ferner auch möglich noch andere
hydraulische Verbraucher als ersten Verbraucher mit höchster Prioritätsstufe zu betreiben,
beispielsweise ein hydraulisch betätigtes Getriebe.
[0015] Der zweite hydraulische Verbraucher kann eine hydraulisch betätigbare Federung umfassen,
wobei diese beispielsweise eine Kabinenfederung oder aber auch eine Achsfederung des
Fahrzeugs sein kann. Ferner können auch andere hydraulische Verbraucher als zweiter
Verbraucher mit untergeordneter Prioritätsstufe betrieben werden.
[0016] Der dritte hydraulische Verbraucher kann beispielsweise ein hydraulisch betätigbares
Hubwerk umfassen, beispielsweise mit einer vorn oder hinten am Fahrzeug angeordneten
Dreipunktanhängevorrichtung, oder einem am Fahrzeug montierten Frontlader.
[0017] Eine erfindungsgemäße hydraulische Anordnung gemäß den oben angeführten Ausgestaltungen
eignet sich für den Einsatz in landwirtschaftlichen Fahrzeugen, beispielsweise landwirtschaftlichen
Schleppern oder Traktoren, aber auch in Erntemaschinen, sowie Bau- und Forstmaschinen.
[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
- die schematische Seitenansicht eines landwirtschaftlichen Fahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen
hydraulischen Anordnung,
- Fig. 2
- einen schematischen Hydraulikschaltplan einer erfindungsgemäßen hydraulischen Anordnung
mit einer variablen Verstellpumpe und
- Fig. 3
- einen schematischen Hydraulikschaltplan einer erfindungsgemäßen hydraulischen Anordnung
mit einer Konstantpumpe.
[0020] Figur 1 zeigt ein landwirtschaftliches Fahrzeug 10 in Form eines Traktors oder Schleppers
der eine erfindungsgemäße hydraulische Anordnung 12 gemäß den Figuren 2 und 3 umfasst.
Die in den Figuren 2 und 3 schematisch dargestellten hydraulischen Anordnungen sind
nur beispielhaft in Verbindung mit dem Traktor beschrieben und können in gleicher
Weise auch in anderen landwirtschaftlichen Fahrzeugen, wie Erntemaschinen, Pflanzenschutzmaschinen,
Pflanz- und Sämaschinen aber auch in Bau- und Forstmaschinen Anwendung finden.
[0021] Das Fahrzeug 10 umfasst einen Rahmen 16, an dem beispielsweise an einem hinteren
Bereich 17 eine Dreipunktanhängevorrichtung (nicht gezeigt) mit Hubwerk zum Betreiben
von Anbau- oder Arbeitsgeräten (nicht gezeigt) angeordnet ist. Die Dreipunktanhängevorrichtung
kann in gleicher Weise auch an einem vorderen Bereich des Fahrzeugs 10 angeordnet
sein. Das an der Dreipunktanhängevorrichtung angeordnete Hubwerk wird als ein von
mehreren am Fahrzeug 10 befindlichen hydraulischen Verbrauchern über die hydraulische
Anordnung 12 versorgt. Die in den Figuren 2 und 3 dargestellte hydraulische Anordnung
12 kann ferner auch hydraulisch betriebene Geräte am Fahrzeug 10 versorgen, die hier
nicht im Einzelnen genannte werden. Beispielhaft soll hier nur ein Frontlader oder
ein mittels Zugstange gezogenes hydraulisch betriebenes Arbeitsgerät genannt werden.
[0022] Das Fahrzeug 10 verfügt ferner über eine hydraulische betriebene Lenkung und Bremsanlage
(beides nicht gezeigt) sowie über ein hydraulisch betriebenes Federungssystem an Vorderachse
18, Hinterachse 19 und/oder Kabine 20.
[0023] Gemäß Figur 2 umfasst die im Hydraulikschaltplan dargestellte hydraulische Anordnung
12 eine Hydraulikpumpe 21 in Form einer variablen Verstellpumpe, ein Hydraulikreservoir
22 in Form eines Hydrauliktanks mit Hydraulikflüssigkeit.
[0024] Die hydraulische Anordnung 12 umfasst eine mit der Hydraulikpumpe 21 verbundene erste,
zweite und dritte hydraulische Versorgungsleitung 24, 26, 28 die einen ersten, zweiten
und dritten hydraulischen Verbraucher 30, 32, 34 hydraulisch versorgen, wobei die
hydraulischen Verbraucher 30, 32, 34 über ein erstes, zweites und drittes Steuerventil
36, 38, 40 angesteuert werden. Die Steuerventile 36, 38, 40 sind jeweils über eine
der Versorgungsleitungen 24, 26, 28 mit der Hydraulikpumpe 20 und über mehrere verschiedene
Verbindungsleitungen 41 mit dem jeweiligen hydraulischen Verbraucher 30, 32, 34, sowie
über Tankleitungen 42 mit dem Hydrauliktank 22 verbunden. Der erste hydraulische Verbraucher
30 wird demnach über die erste Versorgungsleitung 24 versorgt und über das Steuerventil
36 angesteuert. Der zweite hydraulische Verbraucher 32 wird demnach über die Versorgungsleitung
26 versorgt und über das Steuerventil 38 angesteuert. Der dritte hydraulische Verbraucher
34 wird demnach über die Versorgungsleitung 28 versorgt und über das Steuerventil
40 angesteuert.
[0025] Bei jedem der hydraulischen Verbraucher 30, 32, 34 kann es sich um mehr als nur einen
hydraulischen Verbraucher handeln, so dass beispielsweise der erste hydraulische Verbraucher
30 eine hydraulisch betriebene Lenkung (nicht gezeigt) und/oder Bremsanlage (nicht
gezeigt) des Fahrzeugs 10 darstellen kann. Das gleiche gilt für den zweiten hydraulischen
Verbraucher 32, der beispielsweise eine hydraulisch betriebene Federung (nicht gezeigt)
des Fahrzeugrahmens 16 and der Vorderachse 18 und/oder an der Hinterachse 19 und/oder
auch eine hydraulische Federung (nicht gezeigt) der Kabine 20 darstellen kann. Für
den dritten hydraulischen Verbraucher 34 gilt ebenfalls, dass dieser hier nur repräsentativ
für einen oder mehrere hydraulische Verbraucher genannt ist, beispielsweise für das
Hubwerk einer Dreipunkanhängevorrichtung (nicht gezeigt) oder eines Frontladers. Hierbei
können die hydraulischen Verbraucher 30, 32, 34 auch andere nicht genannte hydraulische
Verbraucher darstellen sowie in anderer beliebiger Reihenfolge ausgebildet sein.
[0026] Das erste Steuerventil 36 weist eine erste Lastdruckleitung 43 auf, die in einem
ersten Wechselventil 44 mit einer mit dem zweiten Steuerventil 38 verbundenen zweiten
Lastdruckleitung 46 in eine erste resultierende Lastdruckleitung 48 zusammengeführt
wird. Die erste resultierende Lastdruckleitung 48 wird in einem zweiten Wechselventil
50 mit einer mit dem dritten Steuerventil 40 verbundenen dritten Lastdruckleitung
52 in eine zweite resultierende Lastdruckleitung 54 zusammengeführt. Die Wechselventile
44, 50 sind jeweils so angeordnet, dass ein von der ersten oder zweiten Lastdruckleitung
43, 46 signalisierter Druckwert in die erste resultierende Lastdruckleitung überführt
bzw. ein von der ersten resultierenden oder dritten Lastdruckleitung 48, 52 signalisierter
Druckwert in die zweite resultierende Lastdruckleitung überführt wird.
[0027] Die zweite resultierende Lastdruckleitung 54 führt zur variablen Verstellpumpe 21
und wird zur Steuerung eines dort integrierten Volumenstromreglers 56 herangezogen.
[0028] Die erste Versorgungsleitung 24 führt direkt von der Hydraulikpumpe 21 zum ersten
Steuerventil 36. Die zweite Versorgungsleitung 26 weist zwischen der Hydraulikpumpe
21 und dem zweiten Steuerventil 38 angeordnete Volumenstrom reduzierende Mittel 58
in Forme einer Drossel oder Blende auf. Zwischen dem zweiten Steuerventil 38 und den
Volumenstrom reduzierenden Mitteln 58 zweigt eine Verbindungsleitung 60 ab, die zur
dritten Versorgungsleitung 28 führt und diese mit der zweiten Versorgungsleitung 26
verbindet. Die Verbindungsleitung weist Mittel 62 auf, die einen Volumenstrom von
der zweiten Versorgungsleitung 26 in Richtung der dritten Versorgungsleitung 28 sperren.
Die genannten Mittel 62 sind insbesondere als Rückschlagventil ausgebildet, welches
einen Hydraulikfluss bzw. einen Volumenstrom von der dritten Versorgungsleitung 28
kommend in Richtung der zweiten Versorgungsleitung 26 zulässt bzw. in entgegen gesetzter
Richtung sperrt. Es kann also kein Hydraulikfluss bzw. Volumenstrom von der zweiten
Versorgungsleitung 26 über die Verbindungsleitung 60 in die dritte Versorgungsleitung
28 erfolgen.
[0029] Zwischen einer Verbindungsstelle 64 der Verbindungsleitung 60 mit der dritten Versorgungsleitung
28 und der Hydraulikpumpe 21 ist ein Prioritätsventil 66 in Form eines druckgesteuerten
Proportionalventils oder einer Druckwaage angeordnet. Das Prioritätsventil 66 weist
eine Schließstellung 68 und eine Öffnungsstellung 70 auf, wobei eine erste Steuerdruckleitung
72 angeordnet ist, die von der ersten resultierenden Lastdruckleitung 48 abzweigt
und in das Prioritätsventil 66 führt, wobei die erste Steuerdruckleitung 72 dieses
in die Schließstellung 68 drängt. Auf der entgegen gelegenen Seite des Prioritätsventils
66 ist eine zweite Steuerdruckleitung 74 angeordnet, die von der dritten Versorgungsleitung
28 abzweigt und in das Prioritätsventil 66 führt, wobei die zweite Steuerdruckleitung
74 dieses in die Öffnungsstellung 70 drängt.
[0030] Durch die beschriebene hydraulische Anordnung gemäß Figur 2 wird eine lastdruckgesteuerte
hydraulische Anordnung 12 mit integrierter Prioritätssteuerung für die verschiedenen
hydraulischen Verbraucher 30, 32, 34 geschaffen, durch die verschiedene hydraulische
Verbraucher 30, 32, 34 mit unterschiedlichen Versorgungsprioritäten bedarfsgerecht
ansteuerbar sind. Prioritätssteuerung heißt im vorliegenden Fall, dass die verschiedenen
hydraulischen Verbraucher 30, 32, 34 unterschiedlichen Wichtigkeitsstufen bzw. Prioritätsstufen
zugeordnet sind und entsprechend ihrer Prioritätsstufe mit einer entsprechenden Versorgungspriorität
von der Hydraulikpumpe 21 versorgt werden. Dies bedeutet, dass bei einer Unterversorgung
des Gesamtsystems bzw. der hydraulischen Anordnung 12, was betriebsbedingt eintreten
kann, die hydraulischen Verbraucher einer geringeren Prioritätsstufe nicht mehr oder
nur noch begrenzt hydraulisch versorgt werden, um eine weiterhin vollständige hydraulische
Versorgung von hydraulischen Verbrauchern höherer Prioritätsstufe zu gewährleisten.
[0031] Im vorliegenden Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 wurde dem ersten hydraulischen
Verbraucher 30 eine oberste, dem zweiten hydraulischen Verbraucher 32 eine mittlere
und dem dritten hydraulischen Verbraucher 34 die niedrigste Versorgungspriorität zugesprochen.
Das heißt, dass wenn es zu einer betriebsbedingten Unterversorgung der hydraulischen
Versorger 36, 38, 40 kommen sollte, in erster Linie gewährleistet wird, dass der hydraulische
Verbraucher 30 weiterhin ausreichend versorgt wird und erst dann eine hydraulische
Versorgung des zweiten und gegebenenfalls noch des dritten hydraulischen Versorgers
32, 34 erfolgen wird. Dies kann wie folgt aufgrund der beschriebenen Anordnung der
Lastdruckleitungen 43, 46, 48 und der Steuerdruckleitungen 72, 74 in Verbindung mit
dem Wechselventil 44 und dem Prioritätsventil 66 sowie aufgrund der Anordnung der
Volumenstrom reduzierenden Mittel 58 und der mit den Mitteln 62 angeordneten Verbindungsleitung
60 erzielt werden.
[0032] Unter normalen Versorgungsbedingungen des Gesamtsystems bzw. der hydraulischen Anordnung
12 kann ein von der Hydraulikpumpe 21 geförderter Volumenstrom jeweils ungehindert
bzw. ungedrosselt über die erste Versorgungsleitung 24 zum ersten hydraulischen Verbraucher
30, über das Prioritätsventil 66, die Verbindungsleitung 60 und die zweite Versorgungsleitung
26 (insbesondere hinter den Volumenstrom reduzierenden Mitteln 58) zum zweiten hydraulischen
Verbraucher 32 und über das Prioritätsventil 66 und die dritte Versorgungsleitung
28 zum dritten hydraulischen Verbraucher 34 gelangen. Im Falle einer Unterversorgung
des Gesamtsystems schließt sich das Prioritätsventil 66 aufgrund der Verbindung zu
der ersten resultierenden Lastdruckleitung 48 und unterbindet bzw. reduziert (drosselt)
einen durch das Prioritätsventil 66 zu dem zweiten und dritten Verbraucher 32, 34
strömenden Volumenstrom durch vollständiges bzw. teilweises Schließen des Prioritätsventils
66. Gleichzeitig wird ein Volumenstrom für den zweiten hydraulischen Verbraucher 32
durch die zweite Versorgungsleitung 26 über die den Volumenstrom reduzierende Mittel
58 geleitet, wobei ein Volumenstrom über die Verbindungsleitung 60 durch die dort
angeordneten Mittel 62 gesperrt ist. Der zweite hydraulische Verbraucher 32 wird somit
unabhängig von der Stellung des Prioritätsventils 66 weiterhin hydraulisch versorgt,
selbst wenn das Prioritätsventil 66 vollständig geschlossen sein sollte, wenn auch
mit gedrosseltem Volumenstrom. Es findet also bei einer Unterversorgung des Gesamtsystems
eine Mindestversorgung des zweiten hydraulischen Verbrauchers 32 mit einem über die
Volumenstrom reduzierenden Mittel 58 definierten Volumenstrom statt. Ein Druckaufbau
für den zweiten hydraulischen Verbraucher 32 wird erzeugt und seine Mindestfunktion
gesichert. Der dritte hydraulische Verbraucher 34 wird mit zunehmender Schließung
des Prioritätsventils 66 mit immer weniger Volumenstrom versorgt, hingegen der erste
hydraulische Verbraucher 30 weiterhin mit maximalem Volumenstrom versorgt wird. Aufgrund
der Volumenstrom reduzierenden Mittel 58 kommt dem ersten hydraulischen Verbraucher
30 gegenüber dem zweiten hydraulischen Verbraucher 32 eine höhere Versorgungspriorität
zu. Der zweite hydraulische Verbraucher 32 genießt zudem eine gegenüber dem dritten
hydraulischen Verbraucher 34 höhere Versorgungspriorität, da ein minimaler Volumenstrom
für den zweiten hydraulischen Verbraucher 32 über die zweite Versorgungsleitung 26
gesichert ist, auch wenn das Prioritätsventil 66 vollständig geschlossen sein sollte.
Es werden somit drei Prioritätsstufen realisiert unter Verwendung von nur einem Prioritätsventil
66. Zur Auslegung der hydraulischen Anordnung 12 werden die den Volumenstrom reduzierenden
Mittel 58 derart voreingestellt, dass ein minimaler Volumenstrom zum zweiten Verbraucher
32 gewährleistet wird und gleichzeitig sichergestellt ist, dass in keinem Betriebszustand
eine Unterversorgung des ersten hydraulischen Verbrauchers 30 aufgrund des dann abfließenden
Volumenstroms über die zweite Versorgungsleitung 26 eintreten kann. Als erster Verbraucher
30 wäre beispielsweise eine hydraulische Lenkung oder Bremsanlage des Fahrzeugs 10
zu nennen, die eine gegenüber einer als zweiten hydraulischen Verbraucher 32 ausgebildeten
hydraulischen Federung für Fahrzeug 10 oder Kabine 20 höhere Versorgungspriorität
aufweist. Ferner genießt in der Regel eine als zweiter hydraulischer Verbraucher 32
ausgebildete hydraulische Federung für ein Fahrzeug 10 oder eine Kabine 20 auch gegenüber
einem als dritter hydraulischer Verbraucher 34 ausgebildetes Hubwerk eine höhere Versorgungspriorität.
Im vorliegendem Ausführungsbeispiel wurde demnach der erste hydraulische Verbraucher
30 als Lenkung und/oder Bremsanlage, der zweite hydraulische Verbraucher 32 als Federung
und der dritte hydraulische Verbraucher 34 als Hubwerk ausgebildet.
[0033] Auch wenn die Erfindung lediglich anhand nur eines Ausführungsbeispiels beschrieben
wurde, erschließen sich für den Fachmann im Lichte der vorstehenden Beschreibung sowie
der Zeichnungen viele verschiedenartige Alternativen, Modifikationen und Varianten,
die unter die vorliegende Erfindung fallen. So kann beispielsweise gemäß Figur 3 an
Stelle der variablen Verstellpumpe eine Konstantpumpe als Hydraulikpumpe 21 angeordnet
werden, wobei eine lastdruckabhängige, bedarfsgesteuerte hydraulische Anordnung 12
aus Figur 2 über ein druckgesteuertes Proportionalventil 76 realisierbar ist, welches
von der zweiten resultierenden Lastdruckleitung 54 druckgesteuert in eine Schließstellung
78 und durch eine mit einer Abführleitung 80 verbundene Steuerdruckleitung 82 in eine
Öffnungsstellung 84 gedrängt wird. Die Abführleitung 80 ist mit dem Fördervolumenstrom
der als Hydraulikpumpe 21 ausgebildeten Konstantpumpe verbunden und reduziert durch
Abführen von überschüssiger Versorgungsflüssigkeit (von der Hydraulikpumpe 21 geförderte
Hydraulikflüssigkeit), die durch die Konstantpumpe konstant an die Versorgungsleitungen
24, 26, 28 gefördert wird, das Fördervolumen entsprechend dem von der zweiten resultierenden
Lastdruckleitung 54 gelieferten Lastdrucksignal. Somit kann auch mittels einer als
Konstantpumpe ausgebildeten Hydraulikpumpe 21 eine bedarfsgesteuerte bzw. lastdruckabhängige
Versorgung der hydraulischen Verbraucher 30, 32, 34 erfolgen.
1. Hydraulische Anordnung (12) mit einer Hydraulikpumpe (21) und wenigstens einem ersten,
zweiten und dritten von der Hydraulikpumpe (21) über jeweilige Lastdruckleitungen
(43, 46, 48, 52, 54) bedarfsgesteuert versorgten Verbraucher (30, 32, 34), wobei jeder
Verbraucher (30, 32, 34) durch wenigstens ein Steuerventil (36, 38, 40) über eine
eigene Versorgungsleitung (24, 26, 28) hydraulisch parallel mit der Hydraulikpumpe
(21) verbunden ist und dem ersten Verbraucher (30) eine Versorgungspriorität erster
Stufe, dem zweiten Verbraucher (32) eine der ersten Stufe untergeordnete Versorgungspriorität
zweiter Stufe und dem dritten Verbraucher (34) eine der zweiten Stufe untergeordnete
Versorgungspriorität dritter Stufe zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Versorgungsprioritätsstufen die Versorgungsleitungen (26, 28) des
zweiten und dritten Verbrauchers (32, 34) über eine Verbindungsleitung (60) verbunden
sind und zwischen der Hydraulikpumpe (21) und der Verbindungsleitung (60) in der Versorgungsleitung
(28) zum dritten Verbraucher (34) ein lastdruckgesteuertes Prioritätsventil (66) und
in der Versorgungsleitung (26) zum zweiten Verbraucher (32) Volumenstrom reduzierende
Mittel (58) angeordnet sind, wobei ferner die Verbindungsleitung (60) Mittel (62)
aufweist, die einen Volumenstrom von der zweiten Versorgungsleitung (26) in Richtung
der dritten Versorgungsleitung (28) sperren.
2. Hydraulische Anordnung (12) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine mit dem ersten Verbraucher (30) verbundene Lastdruckleitung (43) und eine mit
dem zweiten Verbraucher (32) verbundene Lastdruckleitung (46) über ein erstes Wechselventil
(44) in eine erste resultierende Lastdruckleitung (48) münden, wobei eine erste das
Prioritätsventil (66) in Richtung einer Schließstellung (68) ansteuernde Steuerdruckleitung
(72) mit der ersten resultierenden Lastdruckleitung (48) verbunden ist, und dass eine
zweite das Prioritätsventil (66) in eine Öffnungsstellung (70) ansteuernde Steuerdruckleitung
(74) angeordnet ist, die hydraulikpumpenseitig mit einer der Versorgungsleitungen
(24, 26, 28) verbunden ist.
3. Hydraulische Anordnung (12) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste resultierende Lastdruckleitung (48) und eine mit dem dritten Verbraucher
(34) verbundene Lastdruckleitung (52) über ein zweites Wechselventil (50) in eine
zweite resultierende Lastdruckleitung (54) münden, wobei die zweite resultierende
Lastdruckleitung (54) einen Steuerdruck liefert, der für die Steuerung eines durch
die Hydraulikpumpe (21) bereitgestellten Versorgungsdrucks für die bedarfsgesteuert
versorgten Verbraucher (30, 32, 34) heranziehbar ist.
4. Hydraulische Anordnung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Volumenstrom reduzierenden Mittel (58) eine Drossel, Blende oder Stromregelventil
umfassen.
5. Hydraulische Anordnung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Verbindungsleitung (60) vorgesehenen Mittel (62) ein in Richtung der dritten
Versorgungsleitung (28) schließendes Rückschlagventil umfassen.
6. Hydraulische Anordnung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das druckgesteuerte Prioritätsventil (66) als Proportionalventil ausgebildet ist.
7. Hydraulische Anordnung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikpumpe (21) als lastdruckabhängige Verstellpumpe ausgebildet ist.
8. Hydraulische Anordnung (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hydraulikpumpe (21) als Konstantpumpe ausgebildet und ein lastdruckabhängig ansteuerbares
Proportionalventil (76) vorgesehen ist, welches lastdruckabhängig von der Konstantpumpe
geförderte Versorgungsflüssigkeit zu einem Hydrauliktank (22) abführt.
9. Hydraulische Anordnung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verbraucher (30) eine hydraulisch betätigbare Lenkung und/oder hydraulisch
betätigbare Bremse umfasst.
10. Hydraulische Anordnung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Verbraucher (32) eine hydraulisch betätigbare Federung umfasst.
11. Hydraulische Anordnung (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der dritte Verbraucher (34) ein hydraulisch betätigbares Hubwerk umfasst.
12. Landwirtschaftliches Fahrzeug(10) mit einer hydraulischen Anordnung (12) nach einem
der vorhergehenden Ansprüche.