VORRICHTUNG NEBST HYDRAULIKSYSTEM ZUR ANSTEUERUNG MINDESTENS EINES ERSTEN HYDRAULISCHEN VERBRAUCHERS UND MINDESTENS EINES ZWEITEN HYDRAULISCHEN VERBRAUCHERS

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Hydrauliksystem gemäß der Merkmalsausgestaltung des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

[0002] Eine derartige Vorrichtung findet Verwendung beispielsweise in Maschinen, wie Ladern, zur Bewegung von Lasten und dient dabei der Ansteuerung von Aktuatoren mit Arbeitszylindern, in welchen Kolben entsprechend einer Bewegung der zu bewegenden Last verfahr- bzw. bewegbar geführt sind. In Abhängigkeit der Positionen der Kolben bzw. Aktuatoren und der durch diese bewegte Last kann es bei einer ungünstigen Schwerpunktverlagerung zu einem Kippen der Maschine kommen, weshalb diese insbesondere die in der Sicherheitsnorm EN 15000 festgelegten Sicherheitsbestimmungen erfüllen muss. Demgemäß ist bei Kippgefahr eine lastmomentvergrößernde Bewegung zu verhindern und eine lastmomentverringernde Bewegung zuzulassen. Im Betrieb der Maschine kann es bei einer plötzlichen Abschaltung der Verbraucher insbesondere durch eine starke Bremsbeschleunigung zusätzlich zu einem Kippen der Maschine kommen. Diesem Problem wird bislang damit begegnet, dass die zulässige Verfahrgeschwindigkeit zur Verringerung der Bremsbeschleunigung reduziert wird, wobei zweckmäßigerweise die Verfahrgeschwindigkeit proportional zur Aktuatorposition und zur Last verzögert, anders ausgedrückt die Bewegung verlangsamt wird. Dies steht im Widerspruch zur bedienerseitigen Anforderung schneller Be- und Entladezyklen. Alternativ können die Bewegungen beider Aktuatoren derart zwangsgekoppelt werden, dass ungewünschte Aktuatorpositionen vermieden werden.

[0003] Des Weiteren ist es wünschenswert, an den Grenzen des Bewegungsbereichs der Maschine, anders ausgedrückt beim Erreichen der Extrempositionen der Aktuatoren, ein gleichmäßiges, "ruckfreies" Arbeiten zu ermöglichen. Beispielsweise kann der für einen bestimmten Volumenbereich ausgelegte Stromteiler dahingehend leckagebehaftet sein, dass von einem einer Horizontalbewegung zugeordneten, mit einem höheren Druck beaufschlagten Aktuator zu einem einer Vertikalbewegung zugeordneten, mit einem niedrigeren Druck beaufschlagten Aktuator ein Fluid-Leckagestrom fließen und die Position des weiteren Aktuators in Form einer Unregelmäßigkeit im Bewegungsablauf, wie eines "Rucks", spürbar beeinflussen kann. Diese Situation tritt insbesondere dann auf, wenn der horizontal verfahrbare Aktuator weit eingefahren und der vertikal verfahrbare Aktuator weit ausgefahren ist. Die bekannten Vorrichtungen zur Ansteuerung von hydraulischen Verbrauchern, wie der Aktuatoren, unterbinden den Fluid-Leckagestrom in dieser Situation nicht zuverlässig.

[0004] Durch die US 5 473 828 A ist eine Vorrichtung zur Ansteuerung mindestens zweier hydraulischer Verbraucher bekannt, die jeweils als hydraulische Arbeitszylinder ausgebildet, unterschiedlich weit aus Zylindergehäusen ausfahrbare Kolbenstangentriebe aufweisen zwecks Ansteuerns zweier gleich ausgebildeter Schaufelhälften eines Baggers. Aufgrund der unterschiedlichen Verfahrlängen der Kolbenstangentriebe ist es möglich, bei geschlossenem Schaufelwerk und Eindringen in eine Erdmasse selbige zum Anheben aus dem sonstigen Bodenuntergrund auszubrechen, wobei die geschlossene Baggerschaufel gekippt wird, indem der längere Arbeitszylinder die dahingehende Kippbewegung ausführt.

[0005] Um bei dieser Kipp- oder Ausbrechbewegung die Schaufelhälften in der geschlossenen Stellung halten zu können, ist nach einem Stromteiler, der die beiden Kolbenseiten der Arbeitszylinder mit Hydraulikfluid versorgt, hinter dem Stromteilerpfad, der den Arbeitszylinder mit der geringeren Ausfahrlänge versorgt, eine Steuerleitung vorgesehen, die ein 3/2-Wegeventil derart ansteuert, dass mit wachsendem Druck beim Ausbrechen des Erdreiches dieses Ventil in seine Schließstellung gelangt, so dass ein weiterer Zustrom von Arbeitsfluid zu diesem Hydraulikzylinder unterbunden ist und dieser ohne Überlast in seiner das Schaufelwerk schließenden Stellung gehalten wird.

[0006] Durch die DE 11 2005 001 879 T5 ist ein Fluiddruckstellantriebs-Steuerungssystem bekannt zum Steuern einer Verstellung eines vorbestimmten Fluiddruckstellantriebs von mindestens zwei Fluiddruckstellantrieben als hydraulische Verbraucher, denen Ströme von druckbeaufschlagtem Fluid, das von einer gemeinsamen Fluiddruckquelle abgegeben wird, individuell über eine Stromteilereinrichtung zugeteilt werden kann. Im Rahmen dieser individuellen Zuteilung ist jedem hydraulischen Verbraucher eine eigenständige Sperreinrichtung zugeordnet, die von einer zentralen Steuereinrichtung betätigbar sind, wobei über eine umfassende Sensorik Betriebszustände an den jeweiligen hydraulischen Verbrauchern überwacht werden und die Steuereinrichtung veranlassen, über die jeweilige Sperreinrichtung in Form von Ventilen Fluidmengen den Verbrauchern zuzuführen oder von diesen wieder bevorzugt in einen Tank abzuführen. Aufgrund dieser getrennten Ansteuerung betreffend den jeweiligen hydraulischen Verbraucher ist es mit dieser bekannten Lösung möglich, zum einen eine Feineinstellung bzw. Feinpositionierung für die hydraulischen Verbraucher, beispielsweise in Form hydraulischer Aktuatoren, vorzunehmen und des Weiteren ist dergestalt die Möglichkeit geschaffen, die Position oder Lage einer Arbeitsgerätschaft beispielsweise in Form einer Baggerschaufel automatisch gemäß der Lage eines jeweils anderen bewegbaren Elements, beispielsweise in Form eines hydraulisch betätigbaren Lasthebearms, anzupassen. Die dahingehend bekannte Lösung ist konstruktiv aufwendig und eine sichere Beherrschung von Fluid-Leckageströmen im eingangs erwähnten Rahmen ist mit dieser bekannten Lösung nicht möglich.

[0007] Die JP S58-180898 beschreibt ein Hydrauliksystem umfassend mindestens einen ersten hydraulischen Verbraucher und mindestens einen zweiten hydraulischen Verbraucher und eine Steuervorrichtung zur Ansteuerung der hydraulischen Verbraucher, wobei der erste und der zweite hydraulische Verbraucher ein fluidbetätigter Aktuator ist mit jeweils zwei voneinander getrennten Aktuatorseiten, die für eine Bewegung eines jeweiligen Kolbens wechselweise fluidführend mit der Druckversorgung verbindbar sind, wobei die Steuervorrichtung zur Ansteuerung mindestens eines ersten hydraulischen Verbrauchers und mindestens eines zweiten hydraulischen Verbrauchers einen Stromteiler, eine Sperreinrichtung und zur jeweils gewünschten Fluidversorgung der hydraulischen Verbraucher ein erstes Wegeventil und ein zweites Wegeventil umfasst, wobei die hydraulischen Verbraucher zumindest über einen den Stromteiler zur Aufteilung eines von einer Druck-versorgung kommenden Fluidstroms in vorgebbare, zum jeweiligen hydraulischen Verbraucher führende Teilströme mit Fluid mit vorgebbarem Druck versorgbar sind, wobei mittels mindestens einer der zwischen dem Stromteiler und mindestens einem hydraulischen Verbraucher angeordneten, ansteuerbaren Sperreinrichtung ein Fluidstrom von demjenigen hydraulischen Verbraucher mit höherer Druckbeaufschlagung über den Stromteiler zu demjenigen hydraulischen Verbraucher mit niedrigerer Druckbeaufschlagung unterbindbar ist, und wobei die mindestens eine Sperreinrichtung in einer Fluidverbindung vom Stromteiler zum hydraulischen Verbraucher mit niedrigerer Druckbeaufschlagung angeordnet ist, wobei eine Steuerleitung von der vom hydraulischen Verbraucher mit jeweils höherer Druckbeaufschlagung zum Stromteiler führenden Fluid-verbindung zu der Sperreinrichtung derart geführt ist, dass die höhere Druckbeaufschlagung die Sperreinrichtung in Richtung ihrer sperrenden Stellung ansteuert, so dass in jedweder Drucksituation der angesteuerten hydraulischen Verbraucher ein in der Fluidverbindung vom hydraulischen Verbraucher mit höherer Druckbeaufschlagung zum Stromteiler anstehender Fluiddruck den hydraulischen Verbraucher mit niedrigerer Druckbeaufschlagung nicht erreicht und folglich diesen nicht in ungewollter Weise betätigt, und wobei zur jeweils gewünschten Fluidversorgung der hydraulischen Verbraucher ein erstes Ventil und ein zweites Ventil vorgesehen sind.

[0008] Ausgehend von diesem Stand der Technik stellt sich die Erfindung die Aufgabe, einen Fluid-Leckagestrom zwischen zwei über einen Stromteiler mit Fluid versorgbaren, mit unterschiedlichen Drücken beaufschlagten, doppelt wirkenden, hydraulischen Verbrauchern in einfacher und zuverlässiger Weise zu unterbinden.

[0009] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einem Hydrauliksystem gemäß der Merkmalsausgestaltung des Patentanspruchs 1.

[0010] Das erfindungsgemäße Hydrauliksystem zeichnet sich dadurch aus, dass das zweite Ventil derart zwischen die Druckversorgung und die zwei hydraulischen Verbraucher geschaltet ist, dass das zweite Ventil unmittelbar an eine Ausfahrseite des zweiten hydraulischen Verbrauchers und über den Stromteiler an beide Einfahrseiten der beiden hydraulischen Verbraucher angeschlossen ist.

[0011] Ferner ist vorgesehen, dass eine Steuerleitung von der vom hydraulischen Verbraucher mit jeweils höherer Druckbeaufschlagung zum Stromteiler führenden Fluidverbindung zu der Sperreinrichtung derart geführt ist, dass die höhere Druckbeaufschlagung die Sperreinrichtung in Richtung ihrer sperrenden Stellung ansteuert, so dass in jedweder Drucksituation der angesteuerten hydraulischen Verbraucher ein in der Fluidverbindung vom hydraulischen Verbraucher mit höherer Druckbeaufschlagung zum Stromteiler anstehender Fluiddruck den hydraulischen Verbraucher mit niedrigerer Druckbeaufschlagung nicht erreicht und folglich diesen nicht in ungewollter Weise betätigt.

[0012] Ein in der entsprechenden Fluidverbindung anstehender Fluiddruck erreicht maximal die Sperreinrichtung, welche einen weiteren Fluidweg zum jeweiligen anderen hydraulischen Verbraucher sperrt.

[0013] Vorteilhafterweise ist bei Betrieb der Vorrichtung die mindestens eine, bevorzugt als Ventil, besonders bevorzugt als Rückschlagventil, ausgebildete Sperreinrichtung vom den Stromteiler durchströmenden Fluiddruck angesteuert sowie von dem vom hydraulischen Verbraucher mit jeweils höherer Druckbeaufschlagung stammendem Fluiddruck sperrbar. In dieser vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist sichergestellt, dass die mindestens eine Sperreinrichtung beim Auftreten eines Fluid-Leckagestroms am Stromteiler gesperrt ist. Bei einer Ausbildung der Sperreinrichtung als sperrbares Rückschlagventil ist dieses vorteilhafterweise durch die Steuerleitung schließbar, wobei die Leitung zur Ansteuerung der Sperreinrichtung in vorteilhafter Weise fluidführend an die Fluidverbindung vom hydraulischen Verbraucher mit höherer Druckbeaufschlagung zum Stromteiler angeschlossen ist.

[0014] Weiter ist vorstellbar, dass Fluiddrücke in beiden Fluidrichtungen zwischen den über den Stromteiler miteinander verbundenen hydraulischen Verbrauchern auftreten, die wechselweise mit höherem und niedrigerem Druck beaufschlagt sind. Hierbei sind zweckmäßigerweise zwei, der jeweiligen Fluidrichtung zugeordnete, in der Fluidverbindung vom Stromteiler zum jeweiligen hydraulischen Verbraucher mit niedrigerer Druckbeaufschlagung angeordnete Sperreinrichtungen vorgesehen. Es ist erfindungsgemäß jedoch auch vorstellbar, eine in beide Fluidrichtungen wirksame, entsprechende Fluidströme unterbindende Sperreinrichtung auszubilden. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann auch in besonderen Stellungen der hydraulischen Verbraucher ohne Störungen durch Fluidströme störungsfrei ("ruckfrei") und sicher gearbeitet werden, wobei die erfindungsgemäße Lösung sich auch besonders kostengünstig realisieren lässt. Ehemals gegebenenfalls über den Stromteiler führende Leckageströme sind dergestalt mit Sicherheit vermieden.

[0015] Um diese vorstehend genannten vorteilhaften Lösungen zu realisieren, kann in bevorzugter Weise weiter vorgesehen sein, dass die Steuerleitung zwischen einer Anschlussstelle der Sperreinrichtung für das Sperren derselben und einer Abzweigstelle verläuft, in die sowohl eine vom Ausgang eines Stromteilerpfades des Stromteilers kommende Fluidleitung einmündet als auch die weitere Fluidleitung, die in Richtung des Verbrauchers mit der höheren Druckbeaufschlagung führt bzw. an diesen Verbraucher fluidführend angeschlossen ist.

[0016] Die Erfindung betrifft weiter ein hydraulisches System umfassend mindestens einen ersten hydraulischen Verbraucher und mindestens einen zweiten hydraulischen Verbraucher und eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Ansteuerung der hydraulischen Verbraucher. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als handelbare Einheit unabhängig von den hydraulischen Verbrauchern und einer Druckversorgung hergestellt, vertrieben und in ein Hydrauliksystem eingesetzt werden.

[0017] Zum Einsatz des Hydrauliksystems in einer Maschine zur Bewegung von Lasten können der erste und/oder der zweite hydraulische Verbraucher fluidbetätigte Aktuatoren sein mit jeweils zwei voneinander getrennten Aktuatorseiten, die für eine Bewegung des jeweiligen Aktuators wechselweise fluidführend mit der Druckversorgung verbindbar sind. Entsprechend der Druckbeaufschlagung der jeweiligen Aktuatorseite werden der Aktuator und die mit diesem verbundene Last bewegt. Bevorzugterweise umfassen die Aktuatoren jeweils einen in einem Arbeitszylinder ein- und ausfahrbar geführten Kolben, wobei zweckmäßigerweise die einer einfahrenden Bewegung des jeweiligen Kolbens zugeordneten Aktuatorseiten mit dem Stromteiler verbunden sind. Es können jedoch alternativ einer ausfahrenden Bewegung des jeweiligen Kolbens zugeordnete Aktuatorseiten mit dem Stromteiler verbunden sein. Auf diese Weise wird ein Gleichlauf, anders ausgedrückt eine aufeinander abgestimmte Bewegung, beider Kolben bzw. Aktuatoren gewährleistet, entweder in der jeweiligen Einfahrrichtung oder in der jeweiligen Ausfahrrichtung. Auch Kombinationen von gekoppelten Einfahr- und Ausfahrbewegungen sind vorstellbar.

[0018] Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hydrauliksystems umfasst einer der Aktuatoren einen Teleskopzylinder mit einem darin vorzugsweise in einer Horizontalrichtung ein- und ausfahrbar geführten Kolben und ein weiterer Aktuator einen Hubzylinder mit einem darin vorzugsweise in einer Vertikalrichtung ein- und ausfahrbar geführten weiteren Kolben, wobei die Sperreinrichtung zwischen dem Stromteiler und dem Hubzylinder angeordnet ist. Hierbei ist die von den Aktuatoren bewirkte Gesamtbewegung in eine vorzugsweise in Horizontalrichtung gerichtete Bewegungskomponente und eine weitere vorzugsweise in Vertikalrichtung gerichtete Bewegungskomponente aufgeteilt und entsprechend über den Teleskopzylinder bzw. den Hubzylinder veränderbar. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Sperreinrichtung zwischen dem Stromteiler und dem Hubzylinder und ein Sperren der entsprechenden Fluidverbindung wird im Betrieb des Hydrauliksystems verhindert, dass bei einem beispielsweise für 150 I/min ausgelegten Stromteiler und einem Druck von 150 bar im Teleskopzylinder ein Fluid-Leckagestrom von ca. 5 I/min den Hubzylinder erreicht.

[0019] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Figuren und der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung.

[0020] Die in den Figuren gezeigten Merkmale sind rein schematisch und nicht maßstäblich zu verstehen. Es zeigt:

Fig. 1 bis 3

jeweils einen Schaltplan eines mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Ansteuerung von hydraulischen Verbrauchern ausgestatteten Hydrauliksystems.

[0021] Ein in den Fig. 1 bis 3 jeweils gezeigtes Hydrauliksystem umfasst einen ersten hydraulischen Verbraucher 10, welcher als Aktuator mit einem Arbeitszylinder, genauer einem Teleskopzylinder, ausgebildet ist, und einen zweiten hydraulischen Verbraucher 12, welcher ebenfalls als Aktuator mit einem Arbeitszylinder, genauer einem Hubzylinder, ausgebildet ist. In den beiden als Aktuatoren ausgebildeten hydraulischen Verbrauchern 10, 12 ist jeweils ein erster Kolben 14 bzw. ein zweiter Kolben 16 verfahrbar geführt, wobei der erste Kolben 14 in einer Horizontalrichtung H in den entsprechenden Arbeitszylinder ein- und ausfahrbar ist und der zweite Kolben 16 in einer Vertikalrichtung V in den entsprechenden Arbeitszylinder ein- und ausfahrbar ist.

[0022] Zur Einstellung der Position des jeweiligen Kolbens 14, 16 bzw. für eine entsprechende Aktuatorbewegung wird eine Einfahrseite 18.1, 18.2 oder eine Ausfahrseite 20.1, 20.2 des entsprechenden Arbeitszylinders an eine Druckversorgung P fluidführend angeschlossen und mit Fluid mit einem vorgebbaren Druck beaufschlagt. Fluid wird mittels einer betätigbaren Pumpe 30 von der Druckversorgung P zur Einfahrseite 18.1, 18.2 oder zur Ausfahrseite 20.1, 20.2 des jeweiligen hydraulischen Verbrauchers 10, 12 gefördert. Bei einer Bewegung des jeweiligen Kolbens 14, 16 auf der Einfahrseite 18.1, 18.2 oder der Ausfahrseite 20.1, 20.2 verdrängtes Fluid kann über einen Tankanschluss T zurück in den Tank bzw. ein Reservoir geführt werden. Mit dem in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Hydrauliksystem ist die Überlagerung einer Hubbewegung in Vertikalrichtung V mit einer Translations- bzw. Teleskopbewegung in horizontaler Richtung H möglich.

[0023] Zur jeweils gewünschten Fluidversorgung der hydraulischen Verbraucher 10, 12 sind ein als elektromagnetisch betätigbares 4/3-Wegeventil ausgebildetes erstes Ventil 22 und ein als betätigbares 4/3-Wegeventil ausgebildetes zweites Ventil 24 vorgesehen. Das zwischen einer EIN-Stellung (links) zur Druckbeaufschlagung der Einfahrseite 18.1 des ersten hydraulischen Verbrauchers 10, einer NEUTRAL-Stellung (Mitte) zum Abschluss sämtlicher Fluidanschlüsse und einer AUS-Stellung (rechts) zur Druckbeaufschlagung der Ausfahrseite 20.1 des ersten hydraulischen Verbrauchers 10 schaltbare erste Ventil 22 ist unmittelbar zwischen die Druckversorgung P und den ersten hydraulischen Verbraucher 10 geschaltet. Das zweite Ventil 24, welches zwischen einer EIN-Stellung (links) zur Druckbeaufschlagung einer Einfahrseite 18.2 des zweiten hydraulischen Verbrauchers 12, einer NEUTRAL-Stellung (Mitte) zum Abschluss sämtlicher Fluidanschlüsse und einer AUS-Stellung (rechts) zur Druckbeaufschlagung einer Ausfahrseite 20.2 des zweiten hydraulischen Verbrauchers 12 schaltbar ist, ist derart zwischen die Druckversorgung P und die zwei hydraulischen Verbraucher 10, 12 geschaltet, dass das zweite Ventil 24 unmittelbar an die Ausfahrseite 20.2 des zweiten hydraulischen Verbrauchers 12 und an beide Einfahrseiten 18.1, 18.2 der beiden hydraulischen Verbraucher 10, 12 angeschlossen ist.

[0024] Zur Aufteilung eines von der Druckversorgung P über das zweite Ventil 24 zu den Einfahrseiten 18.1, 18.2 der hydraulischen Verbraucher 10, 12 geführten Fluidstroms in entsprechende Teilströme ist ein Stromteiler 26 vorgesehen. Der Stromteiler 26 weist eine erste Drossel 28.1 und eine zweite Drossel 28.2 auf, welche den von der Druckversorgung P kommenden, 100 % betragenden Fluidstrom in einen zum ersten hydraulischen Verbraucher 10 führenden, beispielhaft 67 % betragenden ersten Teilstrom und einen zum zweiten hydraulischen Verbraucher 12 führenden, beispielhaft 33 % betragenden zweiten Fluidstrom aufteilt. Es versteht sich, dass anstelle dieses fest vorgegebenen Verhältnisses zwischen erstem und zweitem Teilstrom die beiden Drosseln 28.1, 28.2 individuell auch anders einstellbar ausgebildet sein können. Der Stromteiler 26 ist für einen Volumenstrombereich von beispielsweise 150 I/min ausgelegt. Hierbei ist ein Kompromiss zwischen dem minimalen Volumenstrom, bei welchem der Stromteiler 26 seine Funktion erfüllt, und einem Druckabfall über ein zweites Schaltventil 34.2 bei maximalem Volumenstrom zu finden. Bei geringem Volumenstrom des von der Druckversorgung P kommenden Fluidstroms funktioniert der Stromteiler 26 entsprechend den beiden Drosseln 28.1, 28.2.

[0025] In einer ersten Fluidverbindung oder Fluidleitung F1 vom Stromteiler 26 zum ersten hydraulischen Verbraucher 10 ist ein Rückschlagventil 36 vorgesehen, welches bei einer Druckversorgung der Einfahrseite 18.1 des ersten hydraulischen Verbrauchers 10 über das erste Ventil 22 schließt, um einen Druckabfall über die erste Fluidverbindung F1 zu vermeiden. In einer zweiten Fluidverbindung oder Fluidleitung F2 vom Stromteiler 26 zum zweiten hydraulischen Verbraucher 12 ist eine Sperreinrichtung 38 vorgesehen, welche als Rückschlagventil ausgebildet ist und über eine fluidführend an die erste Fluidverbindung F1 angeschlossene, als Leckagestromleitung ausgebildete Steuerleitung S sperrbar ist.

[0026] Die fluid- und druckführende Steuerleitung S (strichliniert gezeichnet) verläuft zwischen einer Anschlussstelle AS der Sperreinrichtung 38 für das Sperren derselben und einer Abzweigstelle AB, in die sowohl eine vom Ausgang A1 eines Stromteilerpfades ST1 des Stromteilers 26 kommende Fluidleitung F1' einmündet als auch die weitere Fluidleitung F1, die in Richtung des Verbrauchers 10 mit der höheren Druckbeaufschlagung mündet. Der Stromteilerpfad ST2 des Stromteilers 26 ist über den Ausgang A2 des Stromteilers 26 an die Fluidleitung F2', welche weiter zu einem eingangsseitigen Anschluss der Sperreinrichtung 38 führt, angeschlossen. Die Anschlussstelle AS sowie die zum Verbraucher 12 führende Fluidleitung oder -verbindung F2 sind an der Ausgangsseite des Sperrventiles 38 angeschlossen, dessen Sperrglied in Richtung der genannten Ausgangsseite bei Anstehen eines entsprechenden Fluiddrucks öffnet und ansonsten unter Einbezug des Differenzdruckes zwischen Ein- und Ausgangsseite des Sperrventiles 38 auch in einer geschlossenen Stellung verbleiben kann.

[0027] Der Stromteiler 26 und die Sperreinrichtung 38 sind Teil einer Vorrichtung 32 zur Ansteuerung der beiden hydraulischen Verbraucher 10, 12, wobei die Vorrichtung 32 weiter das Rückschlagventil 36 und schaltbare Ventile 34.1, 34.2, 34.3 umfasst. Ein erstes schaltbares Ventil 34.1 ist in der ersten Fluidverbindung F1 vom Stromteiler 26 zur Einfahrseite 18.1 des ersten hydraulischen Verbrauchers 10 angeordnet. Ein zweites schaltbares Ventil 34.2 ist zur Umgehung des Stromteilers 26 nebst Sperreinrichtung 38 bei einer unmittelbaren Druckbeaufschlagung von der Druckversorgung P über das zweite Ventil 24 zur Einfahrseite 18.2 des zweiten hydraulischen Verbrauchers 12 angeordnet. Ein drittes schaltbares Ventil 34.3 ist in einer direkten Rückführleitung von der Ausfahrseite 20.1 des ersten hydraulischen Verbrauchers 10 zum Tankanschluss T, d.h., parallel zum ersten Ventil 22 angeordnet.

[0028] Fig. 2 unterscheidet sich von Fig. 1 darin, dass sich das rechts gezeigte zweite Ventil 24 in der EIN-Stellung befindet und dementsprechend über den Stromteiler 26 die Einfahrseiten 18.1, 18.2 der beiden hydraulischen Verbraucher 10, 12 mit Druck beaufschlagt sind und die jeweiligen Kolben 14, 16 eine horizontale erste Einfahrbewegung E1 bzw. eine vertikale zweite Einfahrbewegung E2 durchführen. Durch die vom Stromteiler 26 durch die Fluidverbindungen F1, F2 zur Einfahrseite 18.1, 18.2 des jeweiligen hydraulischen Verbrauchers 10, 12 geführten Teilströme werden diese zwangsgekoppelt und die Kolben 14, 16 bewegen sich entsprechend der im Stromteiler 26, genauer über die Drosseln 28.1, 28.2, eingestellten Teilströme sowie dem auf der jeweiligen Einfahrseite 18.1, 18.2 vorgegebenen Teilvolumen des jeweiligen Arbeitszylinders in einem vorgegebenen Verhältnis zueinander. Bei einer Verwendung des Hydrauliksystems in einer Maschine, wie einem Telelader, zur Bewegung von Lasten fährt durch diese Zwangskopplung der erste Kolben 14 bzw. Aktuator bei einer Senkbewegung gemäß der zweiten Einfahrbewegung E2 des zweiten Kolbens 16 bzw. Aktuators gemäß der ersten Einfahrbewegung E1 ein. Hierdurch wird ein Kippen der Maschine durch eine ungünstige Schwerpunktverlagerung wirksam vermieden. Das durch die Bewegung der Kolben 14, 16 an der Ausfahrseite 20.1, 20.2 des jeweiligen hydraulischen Verbrauchers 10, 12 verdrängte Fluid wird über den Tankanschluss T zurück in den Tank geführt.

[0029] Fig. 3 unterscheidet sich von Fig. 1 darin, dass sich das links gezeigte erste Ventil 22 in der EIN-Stellung befindet und dementsprechend die Einfahrseite 18.1 des ersten hydraulischen Verbrauchers 10 mit Druck beaufschlagt ist und der erste Kolben 14 eine in der Figur nach rechts zeigende Einfahrbewegung E1 vollführt. Aufgrund der NEUTRAL-Stellung des zweiten Ventils 24 steht in der zweiten Fluidverbindung F2 und am Stromteiler 26 der auf der Einfahrseite 18.2 des zweiten Kolbens 16 herrschende Druck an. In der in Fig. 3 dargestellten Situation ist der zweite Kolben 16 weit aus dem Arbeitszylinder des zweiten hydraulischen Verbrauchers 12 ausgefahren, so dass an der entsprechenden Einfahrseite 18.2 ein niedriger Druck ansteht. Dieser niedrige Druck steht ebenfalls stromteilerseitig am Rückschlagventil 36 in der ersten Fluidverbindung F1 an. Das genannte Rückschlagventil 36 ist aufgrund des aktuatorseitigen, wesentlich höheren Drucks von der Druckversorgung P geschlossen.

[0030] An der dem ersten hydraulischen Verbraucher 10 zugeordneten Seite des Stromteilers 26 bzw. im entsprechenden Abschnitt der ersten Fluidverbindung F1 anstehender Fluiddruck kann den Stromteiler 26 nahezu ungehindert durchströmen und würde ohne die Sperreinrichtung 38 die Einfahrseite 18.2 des zweiten hydraulischen Verbrauchers 12 erreichen und die Position des zweiten Kolbens 16 in ungewünschter Weise, insbesondere "ruckartig", beeinflussen können. Durch die Sperreinrichtung 38 wird eine derartige unerwünschte Beeinflussung dadurch verhindert, dass die Sperreinrichtung 38 vom in der ersten Fluidverbindung F1 anstehenden Fluiddruck über die Steuerleitung S angesteuert und verschlossen wird, bevor ein derartiger Fluidstrom über den Stromteiler 26 die zum zweiten hydraulischen Verbraucher 12 führende zweite Fluidverbindung F2 erreicht.

[0031] Sobald der an der Einfahrseite 18.1 des ersten hydraulischen Verbrauchers 10 anstehende Druck verringert und/oder die Schaltstellung des ersten Ventils 22 geändert wird, werden Fluid-Leckageströme über den Stromteiler 26 verringert und spätestens bei einem Druckabfall am Stromteiler 26 vernachlässigbar klein oder ganz verhindert. Infolgedessen wird die Sperreinrichtung 38 wieder entsperrt und die Einfahrseite 18.2 des zweiten hydraulischen Verbrauchers 12 kann wieder über die in Fig. 2 gezeigte Stellung des zweiten Ventils 24 mit Druck beaufschlagt werden. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Vorrichtung 32 wird insbesondere erreicht, dass ein störungsfreies Arbeiten auch in besonderen Situationen eines Hydrauliksystems sichergestellt und somit schnelle Ladezyklen ermöglicht sind.

Ansprüche

1. Hydrauliksystem umfassend mindestens einen ersten hydraulischen Verbraucher (10) und mindestens einen zweiten hydraulischen Verbraucher (12) und eine Steuervorrichtung (32) zur Ansteuerung der hydraulischen Verbraucher (10, 12),

- wobei der erste (10) und der zweite hydraulische Verbraucher (12) ein fluidbetätigter Aktuator ist mit jeweils zwei voneinander getrennten Aktuatorseiten (18.1, 20.1; 18.2, 20.2), die für eine Bewegung (E1, E2) eines jeweiligen Kolbens (14, 16) wechselweise fluidführend mit der Druckversorgung (P) verbindbar sind,

- wobei die Steuervorrichtung (32) einen Stromteiler (26), eine Sperreinrichtung (38) und zur jeweils gewünschten Fluidversorgung der hydraulischen Verbraucher (10, 12) ein erstes Wegeventil (22) und ein zweites Wegeventil (24) umfasst,

- wobei die hydraulischen Verbraucher (10, 12) zumindest über den Stromteiler (26) zur Aufteilung eines von einer Druckversorgung (P) kommenden Fluidstroms in vorgebbare, zum jeweiligen hydraulischen Verbraucher (10, 12) führende Teilströme mit Fluid mit vorgebbarem Druck versorgbar sind,

- wobei mittels der zwischen dem Stromteiler (26) und mindestens einem hydraulischen Verbraucher (12) angeordneten, ansteuerbaren Sperreinrichtung (38) ein Fluidstrom von demjenigen hydraulischen Verbraucher (10) mit höherer Druckbeaufschlagung über den Stromteiler (26) zu demjenigen hydraulischen Verbraucher (12) mit niedrigerer Druckbeaufschlagung unterbindbar ist,

- wobei die mindestens eine Sperreinrichtung (38) in einer Fluidverbindung (F2) vom Stromteiler (26) zum hydraulischen Verbraucher (12) mit niedrigerer Druckbeaufschlagung angeordnet ist,

- wobei eine Steuerleitung (S) von der vom hydraulischen Verbraucher (10) mit jeweils höherer Druckbeaufschlagung zum Stromteiler (26) führenden Fluidverbindung (F1) zu der Sperreinrichtung (38) derart geführt ist, dass die höhere Druckbeaufschlagung die Sperreinrichtung (38) in Richtung ihrer sperrenden Stellung ansteuert, so dass in jedweder Drucksituation der angesteuerten hydraulischen Verbraucher (10, 12) ein in der Fluidverbindung (F1) vom hydraulischen Verbraucher (10) mit höherer Druckbeaufschlagung zum Stromteiler (26) anstehender Fluiddruck den hydraulischen Verbraucher (12) mit niedrigerer Druckbeaufschlagung nicht erreicht und folglich diesen nicht in ungewollter Weise betätigt,

- dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Ventil (24) derart zwischen die Druckversorgung (P) und die zwei hydraulischen Verbraucher (10, 12) geschaltet ist, dass das zweite Ventil (24) unmittelbar an eine Ausfahrseite (20.2) des zweiten hydraulischen Verbrauchers (12) und über den Stromteiler (26) an beide Einfahrseiten (18.1, 18.2) der beiden hydraulischen Verbraucher (10, 12) angeschlossen ist.

2. Hydrauliksystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass bei deren Betrieb die mindestens eine, bevorzugt als Ventil, besonders bevorzugt als Rückschlagventil, ausgebildete, Sperreinrichtung (38) vom den Stromteiler (26) durchströmenden Fluiddruck angesteuert sowie von dem vom hydraulischen Verbraucher (10) mit jeweils höherer Druckbeaufschlagung stammenden Fluiddruck sperrbar ist.

3. Hydrauliksystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerleitung (S) zwischen einer Anschlussstelle (AS) der Sperreinrichtung (38) für das Sperren derselben und einer Abzweigstelle (AB) verläuft, in die sowohl eine vom Ausgang (A1) eines Stromteilerpfades (ST1) des Stromteilers (26) kommende Fluidleitung (F1') einmündet als auch die weitere Fluidleitung (F1), die in Richtung des Verbrauchers (10) mit der höheren Druckbeaufschlagung führt.

4. Hydrauliksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben (14, 16) jeweils in einem Arbeitszylinder ein- und ausfahrbar geführt sind, und dass die einer einfahrenden Bewegung (E1, E2) des jeweiligen Kolbens (14, 16) zugeordneten Aktuatorseiten (18.1, 18.2) mit dem Stromteiler (26) verbunden sind.

5. Hydrauliksystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Kolben (14) in einem Teleskopzylinder, vorzugsweise in einer Horizontalrichtung (H), ein- und ausfahrbar geführt ist, dass ein weiterer Kolben (16) in einem Hubzylinder, vorzugsweise in einer Vertikalrichtung (V), ein- und ausfahrbar geführt ist, und dass die Sperreinrichtung (38) zwischen dem Stromteiler (26) und dem Hubzylinder angeordnet ist.

Claims

1. A hydraulic system comprising at least one first hydraulic consumer (10) and at least one second hydraulic consumer (12) and a control device (32) for actuating the hydraulic consumers (10, 12),

- wherein the first (10) and the second hydraulic consumer (12) is a fluid-actuated actuator each with two actuator sides (18.1, 20.1; 18.2, 20.2) which are separated from one another, which actuator sides can be connected in an alternating manner to the pressure supply (P) for a movement (E1, E2) of a respective piston (14, 16) to guide fluid,

- wherein the control device (32) comprises a flow divider (26), a shut-off device (38) and, for the desired fluid supply of each of the hydraulic consumers (10, 12), a first way valve (22) and a second way valve (24),

- wherein the hydraulic consumers (10, 12) can be supplied with fluid at a predefinable pressure at least via the flow divider (26) for dividing a fluid flow coming from a pressure supply (P) in predefinable partial flows, which leads to the respective hydraulic consumer (10, 12),

- wherein a fluid flow from the respective hydraulic consumer (10) with higher pressure loading via the flow divider (26) to the respective hydraulic consumer (12) with lower pressure loading can be suppressed by means of the actuatable shut-off device (38) arranged between the flow divider (26) and at least one hydraulic consumer (12),

- wherein the at least one shut-off device (38) is arranged in a fluid connection (F2) from the flow divider (26) to the hydraulic consumer (12) with lower pressure loading,

- wherein a control line (S) is guided from the fluid connection (F1) running from the hydraulic consumer (10) which has the higher pressure loading to the flow divider (26) to the shut-off device (38) such that the higher pressure loading actuates the shut-off device (38) in the direction of the blocking position thereof, with the result that, in the respective pressure situation of the actuated hydraulic consumer (10, 12), a fluid pressure which is present in the fluid connection (F1) from the hydraulic consumer (10) with higher pressure loading to the flow divider (26) does not reach the hydraulic consumer (12) with lower pressure loading, and consequently does not actuate this consumer in an unintended manner,

- characterised in that the second valve (24) is switched between the pressure supply (P) and the two hydraulic consumers (10, 12) such that the second valve (24) is connected directly to a retraction side (20.2) of the second hydraulic consumer (12) and, via the flow divider (26), to both extension sides (18.1, 18.2) of the two hydraulic consumers (10,12).

2. The hydraulic system according to claim 1, characterised in that during the operation thereof, the at least one shut-off device (38), which is preferably designed as a valve, particularly preferably, as a non-return valve, is actuated by the fluid pressure flowing through the flow divider (26) and can be blocked by the fluid pressure originating from the hydraulic consumer (10) with a respective higher pressure loading.

3. The hydraulic system according to claim 1 or 2, characterised in that the control line (S) runs between a connection point (AS) of the shut-off device (38) for blocking said connection point and a branching point (AB), into which control line both a fluid line (F1"), coming from the outlet (A1) of a flow divider pathway (ST1) of the flow divider (26), discharges, as does the further fluid line (F1), which runs in the direction of the consumer (10) with the higher pressure loading.

4. The hydraulic system according to one of the preceding claims, characterised in that the pistons (14, 16) are each guided in a working cylinder such that said pistons can be extended and retracted, and in that the actuator sides (18.1, 18.2) allocated to a retracting movement (E1, E2) of the respective piston (14, 16) are connected to the flow divider (26).

5. The hydraulic system according to one of the preceding claims, characterised in that one of the pistons (14) is guided such that it can be extended and retracted in a telescopic cylinder, preferably in a horizontal direction (H), that an additional piston (16) is guided such that it can be extended and retracted in a lifting cylinder, preferably in a vertical direction (V), and in that the shut-off device (38) is arranged between the flow divider (26) and the lifting cylinder.

Revendications

1. Système hydraulique comprenant au moins un premier consommateur (10) hydraulique et au moins un deuxième consommateur (12) hydraulique et un dispositif (32) de commande pour commander les consommateurs (10, 12) hydrauliques,

- dans lequel le premier (10) et le deuxième consommateurs (12) hydraulique est un actionneur à actionnement par du fluide, ayant chacun deux côtés (18.1, 20.1; 18.2, 20.2) d'actionneur séparés l'un de l'autre, qui, pour un déplacement (E1, E2) d'un piston (14, 16) respectif, peuvent être reliés à tour de rôle, de manière à conduire du fluide, à la source (P) de pression,

- dans lequel le dispositif (32) de commande comprend un diviseur (26) de courant, un dispositif (38) d'arrêt et, pour l'alimentation en fluide souhaitée respectivement des consommateurs (10, 12) hydrauliques, une première soupape (22) à plusieurs voies et une deuxième soupape (24) à plusieurs voies,

- dans lequel les consommateurs (10, 12) hydrauliques peuvent être alimentés par du fluide à une pression pouvant être donnée à l'avance, au moins par le diviseur (26) de courant, pour la répartition d'un courant de fluide venant d'une source (P) de pression en des courants partiels pouvant être donnés à l'avance et allant aux consommateurs (10, 12) hydrauliques respectifs,

- dans lequel, au moyen du dispositif (38) d'arrêt, monté entre le diviseur (26) de courant et au moins un consommateur (12) hydraulique et pouvant être commandé, peut être supprimé, un courant de fluide, allant du consommateur (10) hydraulique, ayant l'alimentation en pression la plus haute, au consommateur (12) hydraulique, ayant l'alimentation en pression la plus basse, en passant par le diviseur (26) de courant,

- dans lequel le au moins un dispositif (38) d'arrêt est monté dans une liaison (F2) fluidique, allant du diviseur (26) de courant au consommateur (12) hydraulique ayant l'alimentation en pression la plus basse,

- dans lequel une ligne (S) de commande va de la liaison (F1) fluidique, menant du consommateur (10) hydraulique ayant l'alimentation en pression la plus haute au diviseur (26) de courant, au dispositif (38) d'arrêt, de manière à ce que l'alimentation en pression la plus grande commande le dispositif (38) d'arrêt en direction de sa position d'arrêt, de sorte que, quelle que soit la situation de pression des consommateurs (10, 12) hydrauliques commandés, une pression de fluide, régnant dans la liaison (F1) fluidique allant du consommateur (10) hydraulique ayant l'alimentation en pression la plus haute au diviseur (26) de courant, n'atteint pas le consommateur (12) hydraulique ayant l'alimentation en pression la plus basse et, en conséquence, n'actionne pas celui-ci d'une manière qui n'est pas voulue,

- caractérisé en ce que la deuxième soupape (24) est montée entre la source (P) de pression et les deux consommateurs (10, 12) hydrauliques, de manière à ce que la deuxième soupape (24) soit raccordée directement à un côté (20.2) de sortie du deuxième consommateur (12) hydraulique et, par le diviseur (26) de courant, aux deux côtés (18.1, 18.2) d'entrée des deux consommateurs (10, 12) hydrauliques.

2. Système hydraulique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, lors de son fonctionnement, le au moins un dispositif (38) d'arrêt, constitué de préférence en soupape, notamment de préférence en clapet anti-retour, est commandé par la pression du fluide passant dans le diviseur (26) de courant, ainsi que peut-être mis en arrêt par la pression de fluide provenant du consommateur (10) hydraulique ayant l'alimentation en pression la plus haute.

3. Système hydraulique suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la ligne (S) de commande s'étend entre un point (AS) de raccordement du dispositif (38) d'arrêt pour l'arrêt de celui-ci et un point (AB) de bifurcation, dans lequel débouche tant une ligne (F1') fluidique venant de la sortie (A1) d'un trajet (ST1) du diviseur (26) de courant, que l'autre ligne (F1) de fluide, qui va en direction du consommateur (10) ayant l'alimentation en pression la plus haute.

4. Système hydraulique suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les pistons (14, 16) sont guidés en pouvant entrer et sortir respectivement dans un cylindre de travail et en ce que les côtés (18.1, 18.2) d'actionneur, associés à un déplacement (E1, E2) d'entrée du piston (14, 16) respectif, sont reliés au diviseur (26) de courant.

5. Système hydraulique suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'un des pistons (14) est guidé avec possibilité d'entrer et de sortir dans un cylindre télescopique, de préférence dans une direction (H) horizontale, en ce qu'un autre piston (16) est guidé avec possibilité d'entrer et de sortir dans un cylindre de levage, de préférence dans une direction (V) verticale, et en ce que le dispositif (38) d'arrêt est monté entre le diviseur (26) de courant et le cylindre de levage.

Zeichnung