[0001] Die Erfindung betrifft eine Hydraulikmaschine, insbesondere ein Kraftfahrzeug wie
ein Bagger, Radlader, Traktor, Teleskoplader oder dergleichen, mit einem in Bezug
auf einen Rahmen um eine Schwenkachse verschwenkbaren Ausleger, wobei ein einen Kolben
und eine Kolbenstange aufweisender Hubzylinder zum Verschwenken des Auslegers gegenüber
dem Rahmen vorgesehen ist, wobei wenigstens ein mittels einer Steuereinheit steuerbares
Hubzylinder-Steuerelement zum Steuern des Hubzylinders und/oder zum Umschalten zwischen
einem Senkbetrieb zum Absenken des Auslegers und/oder einem Hebebetrieb zum Anheben
des Auslegers und/oder einem Haltebetrieb zum Halten des Auslegers vorgesehen ist,
wobei der Hubzylinder als erster Hydraulik-Verbraucher ausgebildet und wenigstens
ein zweiter Hydraulik-Verbraucher vorgesehen ist.
Stand der Technik
[0002] Beispielsweise sind Fahrzeuge wie Bagger, Radlader, Teleskoplader, Pistenbullys,
Traktoren, Mähdrescher, Feldhäcksler, Forst-/Rückekräne, sog. "Harvester", Fronlader,
etc. bereits seit Jahren z.B. im Hoch- und Tiefbau, in der Recycling- und Abfallwirtschaft,
im Garten- und Landschaftsbau sowie in der Forst- oder Landwirtschaft gebräuchlich,
wobei an einem Ausleger bzw. Schwenkarm verschiedene Lasten bzw. Werkzeuge angebracht
werden können. Neben den Standard Anbaugeräten bzw. Werkzeugen wie Schaufel und Gabel
können auch weitere Werkzeuge wie zum Beispiel Lasthaken, Betonkübel, Kehrmaschine,
Arbeitsbühne, Seilwinde, Räumschild und Greifer zum Einsatz kommen. Um einen schnellen
Werkzeugwechsel vorzunehmen gibt es sog. Schnellwechselplatten.
[0003] Ladeanlagen von Teleskopladern weisen z.B. einen Hubarm mit mindestens einer Ausschubstufe
auf, der drehgelenkig üblicherweise am Fahrzeugheck gelagert ist. Das Anheben und
Absenken des Auslegers bzw. Hubarms wird durch einen hydraulischen Hubzylinder ausgeführt,
der vom Fahrer mittels einem Steuer-/Wegeventil gesteuert bzw. betätigt wird. Für
das kontrollierte Absenken der Last kommt normalerweise neben dem Wege- bzw. Steuerventil
ein Senkbremsventil zum Einsatz.
[0004] Mit Hilfe einer entspr. hydraulischen Steuereinheit bzw. dem steuerbaren Wegeventil
kann üblicherweise zwischen einem Senkbetrieb zum Absenken des Auslegers und einem
Hebebetrieb zum Anheben des Auslegers sowie einer sog. "Neutralstellung" bzw. einem
Haltebetrieb zum Halten des Auslegers gewechselt werden.
[0005] Üblicherweise werden zur Einleitung der Senkbewegung das Steuerventil und das Senkbremsventil
mit dem gleichen Pilotdruck angesteuert. Dadurch wird ein Ölstrom von einer Hydraulikpumpe,
d.h. auf der sog. Versorgungsseite bzw. im sog. Vorlauf bzw. insb. mittels/in einer
ersten Verbindungsvorrichtung, über das Steuerventil zur Stangenseite des Hubzylinders
geleitet. Gleichzeitig öffnet das Senkbremsventil und leitet das von der Kolbenseite
verdrängte Öl über das Steuerventil zum Tank bzw. Hydraulik-Speicher, insb. im sog.
Rücklauf bzw. mittels/in einer zweiten Verbindungsvorrichtung. Dadurch setzt sich
der Hubzylinder in Bewegung und die Last wird abgesenkt. Aufgrund der gemeinsamen
Ansteuerung muss die Charakteristik des Steuerventils und Senkbremsventils präzise
aufeinander abgestimmt sein.
[0006] Das Senkbremsventil wird bislang über ein hydraulisches Pilotsignal betätigt. Der
zur Ansteuerung notwendige Pilotdruck wird durch ein Druckminderventil bereitgestellt,
welches einem dem Steuerstrom proportionalen Druck bereitstellt. Aufgrund der geometrischen
Gestaltung ist das Senkbremsventil lastkompensiert, d.h. unabhängig von der Zuladung
stellt sich annähernd der gleiche Volumenstrom über das Ventil ein.
[0007] Zur Steigerung der Effizienz beim Senken der Ladeanlage kann zusätzlich eine sog.
"Regeneration" integriert werden, z.B.
EP 1 915 538 B1. Hierfür wird beim Senken der Last zusätzlich die Kolben- und Stangenseite des Hubzylinders
miteinander verbunden. Aufgrund der ungleichen wirksamen Flächen wird ein Teil der
Ölmenge von der Kolben- zur Stangenseite geleitet. Die überschüssige Ölmenge fließt
über das Steuerventil zum Tank. Dadurch kann der zugeführte Ölstrom der Pumpe reduziert
und in gewissem Maß Energie eingespart werden.
[0008] Darüber hinaus ist durch die
US 2018/0112686 A1 eine Hydraulikschaltung für o.g. Kraftfahrzeuge bekannt geworden, wobei der Volumenstrom
des Rücklaufs am Steuerventil vorbei direkt in den Tank geleitet wird. Durch die direkte
Verbindung können Druckverluste im Rücklauf reduziert werden. Im Unterschied zuvor
aufgeführten Lösung, wird hier anstatt eines Senkbremsventil ein Lasthalteventil verwendet.
Bei diesem wird kein externer Pilotdruck, sondern Druck des zugeführten Ölstroms zur
Ansteuerung des Ventils genutzt.
[0009] Nachteilig bei den bisher bekannten Hydraulikmaschinen ist, dass das Steuerventil
einen minimal größeren Ölstrom zur Verfügung stellen muss als das Senkbremsventil
unter Last zum Ablauf freigibt. Eine exakte Abstimmung des Steuerventils und Senkbremsventils
ist aufgrund der gemeinsamen Pilotierung nicht in jedem Betriebspunkt möglich. Daraus
resultieren Staudrücke vor dem Senkbremsventil (Kolbenseite), die energieintensiv
durch zugeführte Antriebsleistung überwunden werden müssen.
[0010] Zudem können bei einem Parallelbetrieb mehrerer Verbraucher durch eine gemeinsame
Pumpe folgende Nachteile auftreten:
- A) Zum Senken der Ladeanlage muss die Stangenseite des Hubzylinders mit Öl versorgt
werden. Dadurch wird der nutzbare Pumpenvolumenstrom zur Versorgung weiterer Verbraucher
reduziert.
- B) Beim Parallelbetrieb mehrerer Verbraucher mit unterschiedlichen Druckniveaus, treten
durch den zum Senken benötigten Ölstrom und Druck der Pumpe zusätzliche Drosselverluste
auf.
Aufgabe und Vorteile der Erfindung
[0011] Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, eine Hydraulikmaschine, insbesondere ein
Kraftfahrzeug, vorzuschlagen, die gegenüber dem Stand der Technik eine verbesserte
bzw. effizientere Betriebsweise verwirklicht, insbesondere eine verbesserte Druckbeaufschlagung
bzw. Energieverwertung des Hydrauliksystems aufweist und/oder nachrüstbar ist.
[0012] Diese Aufgabe wird, ausgehend von einer Hydraulikmaschine, insbesondere einem Kraftfahrzeug,
der einleitend genannten Art, durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Durch die
in den Unteransprüchen genannten Maßnahmen sind vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen
der Erfindung möglich.
[0013] So kann gerade mit Hilfe der erfindungsgemäßen Maßnahme, nämlich dass zwischen der
ersten Verbindungsvorrichtung und der zweiten Verbindungsvorrichtung eine dritte Verbindungsvorrichtung
zum hydraulischen Verbinden vorgesehen ist, wobei die zweite und/oder dritte Verbindungsvorrichtung
wenigstens ein Senk-Steuerelement aufweist, eine vorteilhafte Energieverwertung bzw.
eine Regeneration und/oder Rekuperation der Energie des hydraulischen Systems realisiert
werden. Die hydraulische Verbindung bzw. dritte Verbindungsvorrichtung realisiert
eine Weiter- bzw. Wiederverwertung/-verwendung der/des Hydraulikflüssigkeit/-öls von
einem bzw. dem ersten Hubzylinder/Verbraucher zu/für einen anderen bzw. dem zweiten
oder ggf. dritten Hubzylinder/Verbraucher. In vorteilhafter Weise ist die hydraulische
Verbindung bzw. dritte Verbindungsvorrichtung als Verbraucherverbindung zwischen wenigstens
zwei Verbrauchern bzw. Hubzylindern ausgebildet. So ist die hydraulische Verbindung
bzw. dritte Verbindungsvorrichtung nicht zum Verbinden von zwei Anschlüssen eines
einzigen Verbraucher bzw. Hubzylinders, d.h. der zwei Anschlüsse der beiden Seiten
eines doppeltwirkenden Hubzylinders oder dergleichen, sondern zum Verbinden von wenigstens
zwei verschiedenen bzw. separaten Verbrauchern bzw. Hubzylindern, die ggf. jeweils
als doppeltwirkende Hubzylinder ausgebildet werden können. Die hydraulische Verbindung
kann beispielsweise eine Druckleitung bzw. Metallrohr bzw. Hydraulikrohr und/oder
einen Druckschlauch umfassen.
[0014] Auf den ersten Blick stellt die hydraulische Verbindung zwischen dem sog. "Rücklauf"
des einen bzw. ersten Hubzylinders/ Verbrauchers und dem sog. "Vorlauf" des anderen
bzw. zweiten bzw. ggf. dritten Hubzylinders/Verbrauchers quasi einen "hydraulischen
Kurzschluss" im Hydrauliksystem bzw. Hydraulikkreislauf dar und erschein deshalb eher
abwegig. Jedoch haben Versuche gezeigt, dass mit der Erfindung in unkonventioneller
Weise Energie, gerade im Senkbetrieb des Auslegers, effizienter verwertet bzw. genützt
werden kann. So kann die Gewichtskraft bzw. drückende Lasten, die z.B. mittels des
Auslegers angehoben wurden, gerade beim Absenken bzw. im Senkbetrieb in vorteilhafter
Weise mittels der hydraulischen Verbindung bzw. dritten Verbindungsvorrichtung zur
Druckbeaufschlagung und/oder zur Nutzung der potentiellen Energie der Last bzw. des
Auslegers für das hydraulische System verwendet werden. Dies führt zu einer vorteilhaften
Energieeinsparung und kann auch für jedes bisheriges System nachgerüstet werden.
[0015] Vorteilhafterweise ist wenigstens ein Senksensor zum Erfassen eines Ist-Senkparameters
des Senkbetriebes vorgesehen, wobei der Senksensor der ein Senksignal erzeugt, und/oder
ist in Abhängigkeit eines/des Senksignals die Steuereinheit zum Betätigen des Senk-Steuerelementes,
insbesondere eines steuerbares Senk-Ventils, und/oder zum Umschalten des steuerbaren
Hubzylinder-Steuerelementes ausgebildet, so dass im Senkbetrieb das/die Hydrauliköl/-flüssigkeit
von der zweiten Verbindungsvorrichtung zur ersten Verbindungsvorrichtung strömen kann.
Hiermit wird zum Beispiel erreicht, dass beim Senkvorgang das Hydrauliksystem deutlich
flexibler ausgebildet wird. So kann u.a. ein besonders energiesparender und/oder ein
automatisierter und/oder ein "fließenderer" bzw. gleichmäßiger/kontinuierlicher ablaufenderer
Senkbetrieb realisiert werden.
[0016] Bislang lief der Senkbetreib entsprechend den vom Fahrer eingestellten/betätigten
Schaltstellungen der Stellglieder bzw. Steuerventile oder dergleichen ab. Hierbei
konnte und wurde nicht vom Hydrauliksystem automatisiert in den Senkbetrieb eingegriffen
werden. Gemäß der Erfindung kann nun mit dem vorteilhaften Senksensor ein vorteilhafter
Ist-Senk-Parameter während des Senkbetriebes erfasst und für einen verbesserten Senkbetreib
verwendet werden. Dies ermöglicht bislang nicht realisierbare Verbesserungen des Hydrauliksystems,
insb. für eine energiesparende und/oder kontinuierlichere Senkbetriebsweise des Auslegers.
[0017] Beispielsweise kann bei einem ungewöhnlichen und/oder unvorhersehbaren Betriebsfall/Vorkommnis
und/oder bei sich ändernden Rahmenbedingungen der Sensor diesen Ist-Zustand bzw. den
entspr. Ist-Senk-Parameter erfassen und für eine vorteilhafte Anpassung und/oder Veränderung
des Senkvorganges bzw. des Senkbetriebes verwenden. Dies eröffnet vollkommen neuartige
(automatisiertere) Betriebsmöglichkeiten mit deutlich verbessertem Komfort und/oder
Energieaufwand. Beispielsweise kann die Druckerzeugungseinheit weniger bzw. kürzer
betrieben werden, was den Energieverbrauch weiter reduzieren kann.
[0018] In einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist die dritte Verbindungsvorrichtung
als Bypass des Hubzylinder-Steuerelementes ausgebildet, wobei eine erste Verzweigungseinheit
in Strömungsrichtung des/der Hydrauliköls/- flüssigkeit vor dem Hubzylinder-Steuerelement
und eine zweite Verzweigungseinheit in Strömungsrichtung des/der Hydrauliköls/- flüssigkeit
nach/hinter dem Hubzylinder-Steuerelement angeordnet sind. Hiermit wird eine hydraulische
Umgehung bzw. Umleitung des Hubzylinder-Steuerelementes bzw. das Steuerventil des
Hubzylinders/Verbrauchers realisiert. So kann der Fahrer/Bediener das Hubzylinder-Steuerelement/-ventil
betätigen/schalten, so dass z.B. der Ausleger vom Hebe- /Haltebetrieb in den Senkbetrieb
wechselt, wobei in vorteilhafter Weise im Senkbetrieb das Hubzylinder-Steuerelement/-ventil
umgangen wird bzw. Hydrauliköl/- flüssigkeit nicht durch das Hubzylinder-Steuerelement,
sondern durch die dritte Verbindungsvorrichtung bzw. den "hydraulischen Kurzschluss"
strömt. In vorteilhafter Weise ist die Strömungsrichtung des/der Hydrauliköls/-flüssigkeit
durch die dritte Verbindungsvorrichtung vom Rücklauf zum Vorlauf, wobei in vorteilhafter
Weise die Druckerzeugungsvorrichtung bzw. Pumpe umgangen wird. Dementsprechend braucht
die Pumpe keine bzw. weniger Druckenergie generieren. Vielmehr wird die Druckenergie
des Senkbetriebes in vorteilhafter Weise dem Hydrauliksystem zur Verfügung gestellt
bzw. bleibt erhalten und für andere, insb. spätere und/oder gleichzeitig stattfindende
hydraulische Verbrauche nutzbar gemacht.
[0019] Vorteilhafterweise umfasst die dritte Verbindungsvorrichtung wenigstens ein Rückschlagventil
und/oder ein steuerbares Steuerelement, insbesondere ein Wege-/Proportional-Ventil,
und/oder umfasst die dritte Verbindungsvorrichtung wenigstens einen Hydraulik-Speicher,
insbesondere einen Drucktank, zum Speichern des/der Hydrauliköls/-flüssigkeit. Mit
Hilfe dieser vorteilhaften, insb. nachrüstbaren Maßnahmen kann die hydraulische Steuerung/Kontrolle
verbessert werden. So kann z.B. wirkungsvoll verhindert werden, insb. mittels der
(elektrischen und/oder elektronischen) Steuereinheit, dass im Hebe- und/oder Haltebetrieb
des Auslegers Hydrauliköl/-flüssigkeit nicht durch die dritte Verbindungsvorrichtung
bzw. den "hydraulischen Kurzschluss" strömt, insb. direkt zum
"Rücklauf
" und/oder direkt weiter zum Maschinen-/Fahrzeug-Tank bzw. hydraulischen Systemspeicher.
[0020] Gerade mit dem Hydraulik-Speicher, insbesondere einen Drucktank, kann in vorteilhafter
Weise Hydrauliköl/-flüssigkeit, insb. mit Druck beaufschlagt, (zeitlich) zwischen
gespeichert werden. Dies ist eröffnet neuartige Möglichkeiten und ist von großem Vorteil.
[0021] Vorteilhafterweise umfasst die dritte Verbindungsvorrichtung wenigstens einen ein
Hydraulik-Signal erzeugender Hydraulik-Sensor zum Erfassen eines Hydraulik-Parameters
des Senkbetriebes und/oder des Hydraulik-Speichers. Hiermit kann besonders gut der
Senkbetrieb festgestellt bzw. der Hydraulik-Speicher bzw. dessen Zustand, wie z.B.
Druck, Füllungsgrad, Defekt oder dergleichen, vorteilhaft erfasst werden.
[0022] In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist eine wenigstens ein Vergleichssignal
erzeugende Parameter-Vergleichseinheit zum Vergleichen des Ist-Senkparameters mit
dem Hydraulik-Parameter vorgesehen, wobei in Abhängigkeit dieses Vergleiches die Steuereinheit
zum Betätigen des steuerbaren Senk-Steuerelement, insbesondere des Senk-Ventils, und/oder
des steuerbaren Steuerelementes und/oder zum Umschalten des steuerbaren Hubzylinder-Steuerelementes
ausgebildet ist. So kann in vorteilhafter Weise der Senkbetrieb, insb. ein Senkbetrieb
mit besonderem Druck/Senkparameter ermittelt und zum Betrieb der Maschine verwendet
werden. Beispielsweise kann ermittelt werden, ob eine Energieverwertung bzw. eine
Regeneration oder Rekuperation möglich/hilfreich bzw. von Vorteil ist oder ob nicht
oder nur bedingt bzw. unter welchen Bedingungen/Steuermaßnahmen.
[0023] Vorteilhafterwiese ist eine wenigstens ein Senk-Steuersignal erzeugende Ist-Soll-Vergleichseinheit
zum Vergleichen des Ist-Senkparameters mit einem Soll- und/oder Grenzparameter vorgesehen,
wobei in Abhängigkeit dieses Ist-Soll-Vergleiches die Steuereinheit zum Betätigen
des steuerbaren Senk-Steuerelement, insbesondere des Senk-Ventils, und/oder des steuerbaren
Steuerelementes und/oder zum Umschalten des steuerbaren Hubzylinder-Steuerelementes
ausgebildet ist, so dass ein Druckbeaufschlagen des/der Hydrauliköls/-flüssigkeit
des Kolbenstangenraumes vorgesehen ist. Hiermit kann beim Senkvorgang das Hydrauliksystem
noch flexibler ausgebildet werden. So kann u.a. ein besonders energiesparender und/oder
ein automatisierter und/oder ein "fließenderer" bzw. gleichmäßiger/kontinuierlicher
ablaufenderer Senkbetrieb realisiert werden.
[0024] Bei sehr leichten Auslegern bzw. Ladeanlagen oder klein dimensionierten Ventilen
und Leitungsquerschnitten etc. kann ggf. die resultierende Senkgeschwindigkeit ohne
aufgenommener Last zu gering ausfallen. Dem kann in vorteilhafter Weise entgegengewirkt
werden, indem z.B. der Referenzwert höher gewählt wird als der Haltedruck der leeren
Ladeanlage. In diesem Fall erfolgt das aktive Senken in vorteilhafter Weise dann,
wenn das antreibende Gewicht von Last und Ladeanlage zu gering ausfällt. Hohe Lasten
werden dagegen weiterhin passiv bzw. energiesparend abgesenkt.
[0025] Denkbar ist zum Beispiel ein Senksensor und/oder der Hydraulik-Sensor, der als Geschwindigkeitssensor
zum Erfassen einer Senkgeschwindigkeit ausgebildet ist, z.B. zum Erfassen der Verstellgeschwindigkeit
bzw. des Einfahrens des Hubzylinders, d.h. des Kolbens, oder der Winkelgeschwindigkeit
an der Schwenkachse des Auslegers.
[0026] Auch könnte der Senksensor und/oder der Hydraulik-Sensor beispielsweise als Kontaktsensor
zum Erfassen eines Kontaktes des Auslegers und/oder der Lastaufnahme bzw. des Werkzeuges
ausgebildet werden. So ist denkbar, dass beispielsweise ein Aufliegen/Anstehen am
Boden, ein Kontakt beim Beladen an einem Fahrzeuganhänger oder dergleichen erfasst
werden könnte. Vorstellbar wäre u.a. ein Abstandssensor, ein optischer Sensor, ein
kapazitiver oder induktiver Sensor, ein Radarsensor oder dergleichen, wobei der Abstand
und/oder der Kontakt und/oder eine Verringerung/Änderung des Senkvorganges erfassbar
ist.
[0027] Grundsätzlich können sich bei derartigen Vorgängen, d.h. bei denen der Ausleger und/oder
das Werkzeug bzw. die Last etwas berührt, die bei Bauarbeiten oder dergleichen häufiger
vorkommen können, insb. auch oftmals nicht vorhersehbare Ereignisse, wie Erdrutsche
von Kies-, Sandanhäufungen etc., herunterfallende Gegenstände bei Abbrucharbeiten
etc., und/oder in Fällen bei denen das Gewicht bzw. die Kraft des Auslegers (mit oder
ohne zusätzlicher Last) für das Senken nicht mehr (ganz) ausreicht, z.B. aufgrund
interner hydraulischer Verluste und/oder Reibwiderstände etc. des Hydrauliksystems
bzw. der hierbei sich bewegenden/verstellenden mechanischen Komponenten, die Betriebsbedingungen
beim Senken in erheblichem Maß ändern, so dass in vorteilhafter Weise der Betreib
des Hydrauliksystems bzw. Hubzylinders und/oder des Pumpsystems bzw. der Druckerzeugungseinheit
mittels des vorteilhaften Soll-Ist-Vergleiches bzw. des Senk-Steuersignals bzw. des
Senkparameters gemäß der Erfindung angepasst/verändert werden kann. Hierbei kann auf
ein aktives Eingreifen des Fahrers auf das Hydrauliksystem und/oder Steuersystem ggf.
in vorteilhafter Weise verzichtet werden, wobei nämlich sog. "Totzeiten" bzw. nachteilige
Reaktionszeiten auftreten. Deshalb kann gemäß der Erfindung wesentlich schneller und/oder
gleichmäßiger und/oder energiesparender der Senkbetrieb verwirklicht werden, wobei
auch menschliche Fehler vermeidbar sind.
[0028] Vorzugsweise ist der Senksensor und/oder der Hydraulik-Sensor als Drucksensor zum
Erfassen eines Drucks des/der Hydrauliköls/-flüssigkeit, insb. des sog.
"Lastdruckes
", ausgebildet. Hiermit kann eine Änderung bzw. Wert-Unter-/Überschreitung des Hydraulikdruckes
im Hydrauliksystem bzw. der Hydraulikflüssigkeit bzw. des Hydrauliköls in vorteilhafter
Weise erfasst und gemäß der Erfindung verwendet werden, insb. den vorteilhaften Soll-Ist-Vergleich.
Diese Maßnahme ermöglicht eine besonders kostengünstige Umsetzung, da bereits unterschiedlichste
Drucksensoren für Hydrauliksysteme handelsüblich und somit günstig sind. Zudem können
auch sehr geringe Druckunterschiede/-veränderungen erfasst und in vorteilhafter Weise
gemäß der Erfindung verwendet werden.
[0029] Ein besonderer Vorteil hierbei ist u.a., dass sich aufgrund einer aufgenommenen Last
und/oder dem Eigengewicht der Ladeanlage bzw. des (gesamten) Auslegers sich auf der
Kolbenseite des Hubzylinders ein Lastdruck ausbildet, wobei v.a. bereits wegen des
Eigengewichtes des Auslegers bzw. der Ladeanlage der Lastdruck auch ohne Werkzeug/Anbaugerät
vorliegt Man spricht hier auch vom Haltedruck der leeren Ladeanlage. Bei aufgenommener
Last liegt dieser Druck höher bzw. nimmt dieser Druck weiter zu, solange die Ladeanlage
nicht in Kontakt mit dem Boden oder einem anderen Hindernis ist. Kommt der Ausleger
bzw. die Ladeanlage in Kontakt mit einem Hindernis, so wird der Ausleger bzw. die
Ladeanlage durch dieses gestützt und damit entlastet. Wird erfindungsgemäß der Haltedruck
als Grenz-/Soll- /Referenzwert für ein vorteilhaftes Steuern bzw. Umschalten gemäß
der Erfindung genutzt/festgelegt, z.B. für einen Übergang vom passiven zum aktiven
Senken, so erfolgt eine Umschaltung zum aktiven Senken immer dann, wenn der Ausleger
bzw. die Ladeanlage durch ein Hindernis von unten gestützt und dadurch entlastet wird.
Der Lastdruck bzw. "Ist-Druck" fällt dadurch auf einen Wert, der niedriger ist, als
der Haltedruck bzw. "Soll-Druck".
[0030] Vorteilhafterweise ist im Senkbetrieb des Auslegers wenigstens eine Regenerationsverbindungsleitung
zwischen dem Kolbenraum und dem Kolbenstangenraum vorgesehen/ausgebildet, so dass
Hydrauliköl/-flüssigkeit vom Kolbenraum zum Kolbenstangenraum strömen/fließen kann,
wobei die Regenerationsverbindungsleitung wenigstens ein Senkbremselement. Hiermit
wird ein Teil des Öls nicht dem Tank zugeführt, sondern wird direkt der Kolbenstangenseite
wieder zugeführt.
[0031] In einer vorteilhaften Variante der Erfindung ist der Drucksensor in der Regenerationsverbindungsleitung
sowie zwischen dem Kolbenraum und des Senkbremselementes oder im/am Kolbenraum angeordnet.
Hiermit kann in vorteilhafter Weise der Druck des Kolbenraumes bzw. entspr. mit diesem
hydraulisch verbundenen Leitungen/Abschnitten erfasst und insb. bei Veränderungen
des Ist-Druckes gemäß der Erfindung in vorteilhafter Weise verwendet werden. Hierbei
können einerseits sehr genau auch kleinste Ist-Parameter-Veränderungen erfasst und
andererseits sehr kompakt/platzsparend die Erfindung verwirklicht werden. Beispielsweise
fällt der Druck im Kolbenraum und/oder zumindest in einem benachbarten Abschnitt der
Regenerationsverbindungsleitung bei einem Kontakt des Auslegers und/oder Werkzeuges
bzw. der Lastaufnahme am Boden, an einem Gegenstand wie Fahrzeuganhänger, Muldenkipper
oder dergleichen, was gemäß der Erfindung erfassbar und für eine vorteilhafte Steuerung
verwendbar ist.
[0032] Vorteilhafterweise ist eine Steuervorrichtung zum Steuern des Senk-Steuerelements
und/oder Senkbremselementes vorgesehen, wobei die Steuervorrichtung wenigstens teilweise
separat zur Steuereinheit des steuerbaren Hubzylinder-Steuerelement ausgebildet ist,
so dass das Senk-Steuerelement und/oder Senkbremselement separat zum Hubzylinder-Steuerelement
steuerbar ist. Beispielsweise ist die Steuervorrichtung als mittels der Steuereinheit
steuerbares Steuer-Ventil, insb. Wege-Ventil ausgebildet. Hiermit kann die Steuervorrichtung
und die Steuereinheit bzw. das steuerbare Hubzylinder-Steuerelement (weitestgehend)
unabhängig voneinander betrieben werden. Hiermit eröffnen sich vollkommen neuartige
Möglichkeiten der Steuerung des Hydrauliksystems bzw. des Hubzylinders und/oder des
steuerbaren Hubzylinder-Steuerelements etc..
[0033] Vorzugsweise ist wenigstens ein Entlastungselement/-ventil vorgesehen, wobei zwischen
dem Senkbremselement und dem Hubzylinder-Steuerelement wenigstens eine Verzweigungseinheit
angeordnet ist und wobei zwischen der Verzweigungseinheit und einem Hydraulikspeicher/-tank
das Entlastungselement/-ventil angeordnet ist, so dass im Senkbetrieb überschüssiges
Hydrauliköls/-flüssigkeit des Kolbenraumes dem Hydraulikspeicher/-tank zuführbar ist.
Hiermit können Unterschiede der beteiligten Öl-/Flüssigkeitsmengen in vorteilhafter
Weise ausgeglichen bzw. dem Tank/Speicher zugeführt werden.
[0034] Generell kann abhängig von gegebenen Messgrößen bzw. erfasstem Ist-Senkparameter,
üblicherweise bietet sich der Lastdruck am Hubzylinder an, wobei in vorteilhafter
Weise automatisch zwischen lastinduzierter Senkbewegung und aktivem Senken von Lasten
umgeschaltet werden kann, kann in vorteilhafter Weise bei Hydraulikmaschinen, bei
denen Lasten mit Hilfe von Hydraulikzylindern angehoben werden und ein Absenken dieser
aufgrund ihres Eigengewichtes jedoch nicht uneingeschränkt möglich ist oder zeitweise
auch aktiv Kräfte in absenkender Richtung aufgebracht werden müssen, angewendet werden.
Hierbei wird in vorteilhafter Weise der Ausleger bzw. die Ladeanlage durch die Nutzung
der Schwerkraft kontrolliert abgesenkt, was zu einer Einsparung an Pumpenergie und/oder
einer Verbesserung des Komforts und/oder einer kontinuierlicheren Senkbewegung führt.
[0035] In einer besonderen Weiterbildung der Erfindung ist der zweite Hydraulik-Verbraucher
als Hydraulik-Motor ausgebildet und/oder ist wenigstens ein elektrischer Generator
zur Erzeugung von elektrischem Strom und/oder elektrischer Energie vorgesehen, wobei
insbesondere die Druckerzeugungsvorrichtung bzw. Hydraulikpumpe, als Hydraulik-Motor
ausgebildet ist und/oder ein elektrischer Pumpenmotor der Hydraulikpumpe als der elektrische
Generator ausgebildet ist. Hiermit kann eine vorteilhafte Umwandlung der hydraulischen,
insb. zurückgewonnenen Energie in elektrische Energie für andere bzw. elektrische
Verbraucher umgesetzt werden. Dies eröffnet vollkommen neuartige Möglichkeiten bzgl.
Energieeffizienz bzw. Energieeinsparungen.
[0036] Vorteilhafterweise ist die Druckerzeugungsvorrichtung, zum Druckbeaufschlagen des
Hydraulik-Speichers ausgebildet. So kann auch z.B. bei einem Betrieb, bei dem die
Druckerzeugungsvorrichtung bzw. Hydraulikpumpe nur teilweise ausgelastet ist bzw.
nicht im Voll-Lastbetieb betreiben wird, ggf. "überschüssige" Energie des Antriebsmotors,
insb. Verbrennungs-/Dieselmotors zur (zeitlichen) Zwischenspeicherung von Druckenergie
bzw. Hydraulikenergie in vorteilhafter Weise verwendet werden. Hierdurch kann ggf.
auch die Druckerzeugungsvorrichtung bzw. Hydraulikpumpe kleiner dimensioniert werden
als dies bislang erfolgte und zudem kostengünstiger sein. So ist denkbar, dass die
Druckerzeugungsvorrichtung bzw. Hydraulikpumpe nicht für selten vorkommende/auftretende
sog.
"Lastspitzen
" ausgelegt, sondern diese
"Lastspitzen
" gemeinsam mit Hilfe des vorteilhaften Hydraulik-Speichers umgesetzt werden können.
[0037] Generell kann mit Hilfe der Erfindung eine vorteilhafte Regeneration und/oder Rekuperation
der Energie aus antreibenden Lasten verwirklicht werden. Dies erlaubt es, beispielsweise
die/alle Verbraucher des Hydraulikkreises/-systems weitgehend gleichermaßen zu unterstützen.
Das resultierende System ist hierbei sehr flexibel in unterschiedlichen komplexitätsstufen
ausführbar sowie mit vielen verschiedenen Systemarchitekturen kombinierbar. Diese
sind u.a. Systeme mit Konstant- sowie Verstellpumpen, angetrieben durch Dieselmotoren,
sowie die Systeme elektrisch betriebener Maschinen, bei denen die Ölversorgung mittels
Konstant- bzw. Verstellpumpe in Verbindung mit Elektromotoren konstanter oder variabler
Drehzahl erfolgt. Das System ist zudem ohne großen Aufwand als Option nachrüstbar.
[0038] Im Allgemeinen wird bei der Erfindung mindestens ein Systemdruck kontinuierlich ausgewertet
und abhängig davon beurteilt, ob unter aktiver Druckversorgung, energieneutral oder
unter Regeneration bzw. Rekuperation potentieller Energie aus der Bewegung der Hubarm
der Maschine gesenkt wird.
[0039] Die Erfindung ist sehr variabel mit den geläufigen Hydrauliksystemen vor allem mit
einer sog. "LS-Meldekette" kombinierbar, ohne dass dazu Variationen der Komponenten
der Serienausstattungen nötig sind. Damit ist das System, unabhängig von seinem Funktionsumfang,
nachrüstbar und damit sehr gut geeignet, als optionale Ausstattung umgesetzt zu werden.
Auch bezüglich der Steuereinheit bzw. Maschinensteuerung muss die Softwarefunktionalität
des Grundsystems nicht wesentlich verändert werden. Vielmehr sind einzig die durch
die Erfindung ergänzten Komponenten anhand ergänzender Softwarebausteine zu berücksichtigen
bzw. zu ergänzen. So ist ein Vorteil der Erfindung insbesondere auf den Umstand zurückzuführen,
dass die rückgewonnene Energie in einer solchen Weise parallel zur Versorgungspumpe
bereitgestellt wird, dass sich die damit versorgten Kreisläufe durch ihre bereits
vorhandenen Grundfunktionalitäten an die Zufuhr eines weiteren Volumenstromes anpassen
können.
Ausführungsbeispiel
[0040] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wir anhand
der Figuren nachfolgend näher erläutert.
[0041] Im Einzelnen zeigt:
- Figur 1
- ein schematisch dargestellter Teleskoplader mit einem hydraulischen Schwenkzylinder,
- Figur 2
- ein erster, schematischer Hydraulikschaltplan gemäß der Erfindung,
- Figur 3
- ein zweiter, schematischer Hydraulikschaltplan gemäß der Erfindung und
- Figur 4
- ein dritter, schematischer Hydraulikschaltplan gemäß der Erfindung.
[0042] Gemäß Figur 1 umfasst ein Teleskoplader 1 u.a. einen Ausleger 1.1 bzw. einen teleskopierbaren
Hubarm 1.1, der um eine erste Schwenkachse 1.8 mit Hilfe eines einen Kolben 22 und
eine Kolbenstange 23 aufweisenden Schwenkzylinders 2.1 bzw. Hubzylinders 2.1 in Bezug
zu einem Fahrzeugrahmen 1.6 verstellbar/verschwenkbar ist. Hierdurch kann der Auslegerarm
1.1 in seiner Höhe verstellt werden. Die Längenverstellung kann in bekannter Weise
einstufig oder mehrstufig realisiert werden und wird hier nicht näher dargestellt
bzw. ausgeführt.
[0043] Der Teleskoplader 1 weist zudem in bekannter Weise eine Fahrerkabine 1.7 auf, in
der in vorteilhafter Weise ein oder zwei bzw. mehrere Bedienelemente zum Fahren und
zum Betätigen des Hydrauliksystems vorhanden sind. Zudem sind in bekannter Weise Räder
5 oder nicht dargestellte Antriebsketten, z.B. eines Baggers oder dergleichen, vorgesehen,
die vorzugsweise mittels einem Antriebsmotor, z.B. Dieselmotor und/oder Elektromotor
und/oder Hydraulikmotor, antreibbar und/oder vom Fahrer lenkbar sind.
[0044] Am Ausleger 1.1 bzw. teleskopierbaren Auslegerarm 1.1 ist eine Lastaufnahme 1.3 bzw.
Werkzeugträger 1.3 schwenkbar um eine zweite Schwenkachse 1.9 verschwenkbar angeordnet.
Eine Last 1.4 bzw. ein Werkzeug 1.4 ist an einem Armende 1.5 angeordnet, wobei der
Werkzeugträger 1.3 mit Hilfe eines Neigehubzylinders 3.1 bzw. Kippzylinders 3.1 in
Bezug zum Armende 1.5 verstellt/verschwenkt werden kann.
[0045] Wie bereits handelsüblich, kann der Kippzylinder 3.1 in vorteilhafter Weise mit einem
Kompensationszylinder 4.1 über eine erste Verbindungsleitung und eine zweite Verbindungsleitung
miteinander hydraulisch verbunden werden (ohne nähere Darstellung), d.h. dass über
die beiden Verbindungsleitungen und Hydraulikfluid/-öl ausgetauscht werden kann bzw.
diese in einem gemeinsamen Hydraulikkreislauf integriert sind. Bekanntlich wird hierdurch
erreicht, dass die Last 1.4 bzw. das Werkzeug 1.4 beim Verschwenken des Auslegers
1.1 in vorgegebener Position bzw. Orientierung, z.B. in horizontaler Position, verbleibt,
was in der Praxis meist von großem Vorteil ist.
[0046] In den Figuren 2 bis 4 sind unterschiedliche Ausführungsbeispiele bzw. Hydraulikschaltpläne
schematisch dargestellt. Hierin sind als Hydraulik-Verbraucher beispielhaft drei Hubzylinder
Z1, Z2, Z3 mit je einem entspr. zugeordneten Wegeventil WV1, WV2, WV3 aufgenommen.
Der Hubzylinder Z1 soll hierbei dem Schwenkzylinder 2.1 entsprechen, d.h. zum Anheben
und Absenken des Auslegers 1.1 gemäß Figur 1. Der Hubzylinder Z2 kann z.B. dem Kippzylinder
3.1 und der Hubzylinder Z3 kann einem in Figur 1 nicht dargestellten Teleskopierzylinder
zum Teleskopieren des Auslegers 1.1 entsprechen. Weitere Hubzylinder und/oder Hydraulikmotoren
kann der Teleskoplader 1 aufweisen, sind jedoch in den Hydraulikschaltplänen nicht
näher abgebildet bzw. integriert.
[0047] Zur Druckversorgung der Hubzylinder Z1, Z2, Z3 ist ein Antriebsmotor, insb. Elektromotor
oder Dieselmotor DM vorgesehen, der eine Pumpe PV antreibt. In Figur 2 ist eine Verstellpumpe
PV und in Figur 3 eine Konstantpumpe PV in bekannter Weise integriert. Ein Vorlauf
I versorgt die o.g. Hubzylinder Z1, Z2, Z3 mit Hydrauliköl/-flüssigkeit bzw. beaufschlagt
diese in bekannter Weise mit Druck. Zudem ist in bekannter Weise ein Rücklauf II im
Hydraulikkreis vorgesehen, der das Rückstömen des/der Hydrauliköls/-flüssigkeit in
einen Tank T gewährleistet. Zur üblichen, hydraulischen Steuerung der drei Hubzylinder
Z1, Z2, Z3 sind die drei Wegeventil WV1, WV2, WV3 entsprechend vorhanden. Ebenso ist
ein allgemein übliches Senkbremsventil SBV zum leckagefreien Halten angehobener Lasten
und zur Begrenzung der Senkgeschwindigkeit des Hubzylinders Z1, im Falle eines Leitungsbruchs
vorhanden.
[0048] Eine Grundfunktionalität der Erfindung bzw. eine dritte Verbindungsvorrichtung III
im Sinn der Erfindung wird anhand der Figuren 2 und 3 an zwei verschiedenen Szenarien
nachfolgend etwas näher beschrieben. So wird über einen Senksensor bzw. einem Druckaufnehmer
DA1 ein Lastdruck bzw. Senkdruck an einer Kolbenbodenseite des Hubzylinders Z1 erfasst
und insb. mittels einer nicht näher dargestellten elektrischen und/oder elektronischen
Steuereinheit verwertet bzw. bewertet. Ist der Druck zu gering, um eine Senkbewegung
entgegen der entgegengesetzten Widerstände auszuüben, so wird die Bewegung konventionell
über das Wegeventil WV1 ausgeführt. So wird dabei das Senkbremsventil SBV unabhängig
vom Wegeventil WV1 angesteuert, ein 2/2-Wege-Ventil V1 des Rücklaufs II bleibt unbetätigt.
Das/die Hydrauliköl/-flüssigkeit strömt über den gemeinsamen Rücklauf II zum Tank
T zurück, wobei der gemeinsame Rücklauf II als Rücklauf aller Hubzylinder Z1, Z2,
Z3 ausgebildet ist. Das bedeutet auch, dass bei den abgebildeten Beispielen der Rücklauf
II bzw. die zweite Verbindungsvorrichtung im Sinn der Erfindung aus mehreren Rücklaufleitungen
besteht. Der Vorlauf I bzw. die erste Verbindungsvorrichtung im Sinn der Erfindung
besteht jedoch vorliegend aus einer weitgehend gemeinsamen Druckversorgung, spaltet
sich jedoch selbstverständlich vor den Verbrauchern wie üblich auf.
[0049] Ist das mittels des Sensors DA1 ermittelten Druckniveau am Zylinder Z1 aufgrund einer
Lastkraft FL dagegen ausreichend hoch, so bleibt das Wegeventil WV1 unbetätigt. Die
Senkbewegung wird über das Senkbremsventil SBV ausgeführt. Damit auf der Kolbenstangenseite
des Zylinders Z1 Hydrauliköl/-flüssigkeit nachströmen kann, wird das Ventil V1 betätigt.
Der Lastdruck am Hubzylinder Z1 wird darüber hinaus mittels eines weiteren Sensors
bzw. Druckaufnehmers DA2 kontinuierlich mit dem höchsten gemeldeten Lastdruck einer
sog. LS-Meldekette verglichen. Alternativ oder in Kombination (vgl. Figur 4) kann
auch ein Sensor direkt an die erste Verbindungsvorrichtung I bzw. den Vorlauf I direkt
angeordnet werden, d.h. mittels eines weiteren Sensors bzw. Druckaufnehmers DA3.
[0050] Ist der Lastdruck am Hubzylinder Z1 bzw. des Sensors DA1 um einen ausreichenden Betrag
höher als der Druck der Meldekette/Sensors DA2/DA3 bzw. des Vorlaufs I, so kann Energie
aus der Senkbewegung VH in den Versorgungsvolumenstrom bzw. des Vorlaufs I zu den
Wegeventilen WV1, WV2, WV3 bzw. über die dritte Verbindungsvorrichtung III regeneriert
werden. Das Wegeventil WV1 wird "überbrückt", nämlich mit Hilfe der Abzweigungen A1
und A2 der dritten Verbindungsvorrichtung III, so dass diese einen Bypass bzgl. des
Wegeventils WV1 ausbildet.
[0051] In vorteilhafter Weise wird der rückfließende Volumenstrom vom Hubzylinder Z1 mit
Hilfe eines elektrisch proportionalen Druckbegrenzungsventils V3 soweit angestaut,
dass sich ein Volumenstrom über die dritte Verbindungsvorrichtung III bzw. das Rückschlagventil
RV1 ergibt. Die Ölmenge, die durch die Pumpe PV bereitgestellt werden muss, reduziert
sich dabei um die regenerierte Menge aus der Senkbewegung. Ist das Lastdruckniveau
am Hubzylinder Z1 nicht ausreichend hoch zur Regeneration, so wird der abfließende
Volumenstrom vom Zylinder Z1 direkt zum Ölbehälter bzw. Tank T geführt, indem das
Ventil V3 vollständig entlastet wird.
[0052] Gemäß Figur 3 kann dies auch mittels einer sog. Konstantpumpe umgesetzt werden. Allerdings
ist der Nutzen der Regeneration nur eingeschränkt gegeben, wenn das System über der
Konstantpumpe mit aufgeprägter Drehzahl versorgt wird.
[0053] Die zuvor beschriebene Grundfunktionalität bzw. Variante der Erfindung mit dieser
vorteilhaften Regeneration lässt sich durch verschiedene Komponenten in flexibler
Weise ergänzen und noch weiter verbessern. Figur 4 zeigt dies schematisch am Beispiel
der Rekuperation der Senkenergie in einen Hydrospeicher SH der dritten Verbindungsvorrichtung
III. Mit Hilfe dieses Hydrospeichers SH kann zum Beispiel eine verzögerte Nutzung
gespeicherter Druck-/Hydraulik-Energie zur Betätigung weiterer Verbraucher wie z.B
der Hubzylinder Z2, Z3 und/oder die mögliche Rekuperation mittels motorischem Betrieb
der Pumpe PV/PM. Bei der letztgenannten Variante kann die Pumpe PM als Hydraulikmotor
PM und der Antriebsmotor MG bzw. Elektromotor DM/MG als elektrischer Generator MG
im generatorischen Betrieb zur Umwandlung bzw. Erzeugung von elektrischer Energie
verwendet werden.
[0054] Für eine Rekuperation der Energie über die Pumpe PV/PM ist eine Erweiterung um den
Speicher SP sowie die Ventile V6 und RV2 nicht zwingend erforderlich, jedoch von Vorteil.
Diese erlaubt jedoch einen erweiterten Funktionsumfang, indem Energie wahlweise über
den Speicher SH der dritten Verbindungsvorrichtung III zwischengespeichert oder generatorisch
in elektrische Energie gewandelt werden kann.
[0055] Ergibt ein Vergleich des Lastdrucks des Sensors DA1 am Hubzylinder Z1 einen ausreichend
höheren Wert als den aktuellen Fülldruck des Speichers SH mit Hilfe des Sensors DA4,
so wird in vorteilhafter Weise der rückfließende Volumenstrom vom Hubzylinder Z1 über
ein proportionales Druckbegrenzungsventil V3 angestaut, so dass der Speicher SH weiter
befüllt werden kann.
[0056] Die Erweiterung um das proportionale Druckreduzierventil V3 erlaubt es in vorteilhafter
Weise durch gezieltes Beaufschlagen der Kolbenstangenseite des Zylinders Z1 mit Druck,
den Lastdruck am Hubzylinder Z1 kontrolliert anzuheben, sollte dieser zu gering sein,
um den Speicher SH weiter zu befüllen. Das Ventil V1 ist dabei möglichst nicht betätigt.
[0057] Soll die Versorgung eines Verbrauchers Z2, Z3 aus dem Speicher SH heraus unterstützt
werden, so wird über das Ventil V6 das Speicherdruckniveau so an den nötigen Versorgungsdruck
des Hydraulikkreises angepasst, so dass sich ein Volumenstrom vom Speicher SH über
die Ventile V6 und RV2 zur Versorgungsseite des Verbraucherkreises bzw. dem Vorlauf
I ergibt.
[0058] Erfolgt die Volumenstromversorgung des Kreislaufs über eine drehzahlvariable Motor-Pumpen-Kombination
mit umkehrbarer Drehrichtung (vgl. Figur 4), so ist eine Rekuperation in beispielsweise
ein batterieelektrisches System möglich, wenn z.B.
- die eingesetzte Pumpe PM dazu geeignet ist, ihre Antriebsrichtung unter Last umzukehren,
- und die Versorgung in ein Kreislaufsystem erfolgt, welches es erlaubt, eine Überversorgung
zu detektieren.
[0059] Dies ist zum Beispiel der Fall bei Systemen, die nach dem Prinzip des sog. "Negative
Flow Control" arbeiten oder dem dargestellten Beispiel der Umsetzung eines elektronisch
geregelten sog. "Load-Sensing-Systems" bzw. "LS-Systems". Bei diesem wird in vorteilhafter
Weise die wirksame Druckdifferenz über die Wegeventile WV1, WV2, WV3 anhand der Sensoren
bzw. Druckaufnehmer DA2 und DA3 ermittelt und in vorteilhafter Weise anhand einer
Antriebsdrehzahl der Pumpe PV/PM sowie dem proportionalen Druckbegrenzungsventil (V5)
geregelt.
1. Hydraulikmaschine, insbesondere Kraftfahrzeug (1) wie ein Bagger, Radlader, Traktor,
Teleskoplader oder dergleichen, mit einem Rahmen und einem in Bezug auf den Rahmen
um eine Schwenkachse (1.8) verschwenkbaren Ausleger (1.1), wobei der Ausleger (1.1)
eine Lastaufnahmevorrichtung (1.3) zum Aufnehmen/Fixieren einer Lastaufnahme (1.4)
wie ein Werkzeug oder dergleichen, insbesondere eine Lastgabel, ein Greifarm, eine
Schaufel oder Bühne, umfasst, wobei ein einen Kolben und eine Kolbenstange aufweisender
Hubzylinder (2.1, Z1) zum Verschwenken, insbesondere Anheben und Absenken, des Auslegers
(1.1) gegenüber dem Rahmen vorgesehen ist, wobei der Hubzylinder (Z1) als doppeltwirkender
Zylinder mit einem Kolbenraum und einem Kolbenstangenraum ausgebildet ist, wobei eine
wenigstens eine Druckerzeugungsvorrichtung (PV, PM), insbesondere Hydraulikpumpe (PV,
PM), zum Druckbeaufschlagen eines/einer Hydrauliköls/-flüssigkeit umfassende Hydraulikeinheit
zum Betätigen und/oder Druckbeaufschlagen des Hubzylinders (Z1), insbesondere des
Kolbenraums und/oder des Kolbenstangenraums, vorgesehen ist, wobei wenigstens ein
mittels einer Steuereinheit steuerbares Hubzylinder-Steuerelement (WV1), insbesondere
ein Wegeventil, zum Steuern des Hubzylinders (Z1) und/oder zum Umschalten zwischen
einem Senkbetrieb zum Absenken des Auslegers (1.1) und/oder einem Hebebetrieb zum
Anheben des Auslegers (1.1) und/oder einem Haltebetrieb zum Halten des Auslegers (1.1)
vorgesehen ist, wobei der Hubzylinder (Z1) als erster Hydraulik-Verbraucher ausgebildet
und wenigstens ein zweiter Hydraulik-Verbraucher (3.1, Z2, Z3), insbesondere als Hydraulik-Hubzylinder
ausgebildet, vorgesehen ist, wobei zwischen einem Ausgang der Druckerzeugungsvorrichtung
(PV, PM) und dem ersten und zweiten Hydraulik-Verbraucher (Z1, Z2, Z3) eine insbesondere
das Hubzylinder-Steuerelement (WV1) umfassende erste Verbindungsvorrichtung (I) zum
hydraulischen Verbinden vorgesehen ist, wobei zwischen einem Eingang der Druckerzeugungsvorrichtung
(PV, PM) und dem ersten und zweiten Hydraulik-Verbraucher (Z1, Z2, Z3) eine insbesondere
einen Hydraulik-Speicher (T) umfassende zweite Verbindungsvorrichtung (II) zum hydraulischen
Verbinden vorgesehen ist, wobei zwischen der ersten Verbindungsvorrichtung (I) und
der zweiten Verbindungsvorrichtung (II) eine dritte Verbindungsvorrichtung (III) zum
hydraulischen Verbinden vorgesehen ist, wobei die zweite und/oder dritte Verbindungsvorrichtung
(II, III) wenigstens ein Senk-Steuerelement (SBV, V1, V3) aufweist.
2. Hydraulikmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Senksensor (DA1, DA4) zum Erfassen eines Ist-Senkparameters des Senkbetriebes
vorgesehen ist, wobei der Senksensor (DA1, DA4) der ein Senksignal erzeugt, und/oder
dass in Abhängigkeit eines/des Senksignals die Steuereinheit zum Betätigen des Senk-Steuerelementes
(SBV, V1, V3), insbesondere eines steuerbares Senk-Ventils, und/oder zum Umschalten
des steuerbaren Hubzylinder-Steuerelementes (WV1) ausgebildet ist, so dass im Senkbetrieb
das/die Hydrauliköl/-flüssigkeit von der zweiten Verbindungsvorrichtung (II) zur ersten
Verbindungsvorrichtung (I) strömen kann.
3. Hydraulikmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Verbindungsvorrichtung (III) als Bypass (III) des Hubzylinder-Steuerelementes
(WV1) ausgebildet ist, wobei eine erste Verzweigungseinheit (A1) in Strömungsrichtung
des/der Hydrauliköls/-flüssigkeit vor dem Hubzylinder-Steuerelement (WV1) und eine
zweite Verzweigungseinheit (A2) in Strömungsrichtung des/der Hydrauliköls/-flüssigkeit
nach/hinter dem Hubzylinder-Steuerelement (WV1) angeordnet sind.
4. Hydraulikmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Verbindungsvorrichtung (III) wenigstens ein Rückschlagventil (RV1, RV2)
und/oder ein steuerbares Steuerelement (SBV, V1, V3, V4, V5, V6), insbesondere ein
Wege-/Proportional-Ventil, umfasst und/oder dass die dritte Verbindungsvorrichtung
(III) wenigstens einen Hydraulik-Speicher (SH), insbesondere einen Drucktank, zum
Speichern des/der Hydrauliköls/-flüssigkeit umfasst.
5. Hydraulikmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Verbindungsvorrichtung (III) wenigstens einen ein Hydraulik-Signal erzeugender
Hydraulik-Sensor (DA4) zum Erfassen eines Hydraulik-Parameters des Senkbetriebes und/oder
des Hydraulik-Speichers (SH) umfasst.
6. Hydraulikmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Senksensor und/oder der Hydraulik-Sensor als Drucksensor (DA1 bis DA4) zum Erfassen
eines Drucks des/der Hydrauliköls/-flüssigkeit ausgebildet ist/sind.
7. Hydraulikmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine wenigstens ein Vergleichssignal erzeugende Parameter-Vergleichseinheit zum Vergleichen
des Ist-Senkparameters mit dem Hydraulik-Parameter vorgesehen ist, wobei in Abhängigkeit
dieses Vergleiches die Steuereinheit zum Betätigen des steuerbaren Senk-Steuerelement,
insbesondere des Senk-Ventils, und/oder des steuerbaren Steuerelementes und/oder zum
Umschalten des steuerbaren Hubzylinder-Steuerelementes ausgebildet ist.
8. Hydraulikmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine wenigstens ein Senk-Steuersignal erzeugende Ist-Soll-Vergleichseinheit zum Vergleichen
des Ist-Senkparameters mit einem Soll- und/oder Grenzparameter vorgesehen ist, wobei
in Abhängigkeit dieses Ist-Soll-Vergleiches die Steuereinheit zum Betätigen des steuerbaren
Senk-Steuerelement, insbesondere des Senk-Ventils, und/oder des steuerbaren Steuerelementes
und/oder zum Umschalten des steuerbaren Hubzylinder-Steuerelementes ausgebildet ist,
so dass ein Druckbeaufschlagen des/der Hydrauliköls/-flüssigkeit des Kolbenstangenraumes
vorgesehen ist.
9. Hydraulikmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Senkbetrieb des Auslegers wenigstens eine Regenerationsverbindungsleitung zwischen
dem Kolbenraum und dem Kolbenstangenraum vorgesehen/ausgebildet ist, so dass Hydrauliköl/-flüssigkeit
vom Kolbenraum zum Kolbenstangenraum strömen/fließen kann, wobei die Regenerationsverbindungsleitung
wenigstens das Senk-Steuerelement und/oder ein Senkbremselement, insbesondere ein
Druckbegrenzungsventil, umfasst.
10. Hydraulikmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksensor in der Regenerationsverbindungsleitung sowie zwischen dem Kolbenraum
und des Senk-Steuerelements und/oder Senkbremselementes angeordnet ist.
11. Hydraulikmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuervorrichtung zum Steuern des Senk-Steuerelements und/oder Senkbremselementes
vorgesehen ist, wobei die Steuervorrichtung wenigstens teilweise separat zur Steuereinheit
des steuerbaren Hubzylinder-Steuerelement ausgebildet ist, so dass das Senk-Steuerelement
und/oder Senkbremselement separat zum Hubzylinder-Steuerelement steuerbar ist.
12. Hydraulikmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Entlastungselement/- ventil vorgesehen ist, wobei zwischen dem Senk-Steuerelement
und/oder Senkbremselement und dem Hubzylinder-Steuerelement wenigstens eine Verzweigungseinheit
angeordnet ist und wobei zwischen der Verzweigungseinheit und einem Hydraulikspeicher/-
tank das Entlastungselement/-ventil angeordnet ist, so dass im Senkbetrieb überschüssiges
Hydrauliköls/-flüssigkeit des Kolbenraumes dem Hydraulikspeicher/-tank zuführbar ist.
13. Hydraulikmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Hydraulik-Verbraucher als Hydraulik-Motor ausgebildet ist und/oder dass
wenigstens ein elektrischer Generator zur Erzeugung von elektrischem Strom und/oder
elektrischer Energie vorgesehen ist.
14. Hydraulikmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerzeugungsvorrichtung, insbesondere Hydraulikpumpe, als Hydraulik-Motor
ausgebildet ist und/oder ein elektrischer Pumpenmotor der Hydraulikpumpe als der elektrische
Generator ausgebildet ist.
15. Hydraulikmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerzeugungsvorrichtung, zum Druckbeaufschlagen des Hydraulik-Speichers ausgebildet
ist.
16. Kraftfahrzeug wie ein Bagger, Radlader, Traktor, Teleskoplader oder dergleichen, mit
einer Hydraulikmaschine nach einem der vorgenannten Ansprüche.
17. Verfahren zum Betreiben einer Hydraulikmaschine und/oder einem Kraftfahrzeug nach
einem der vorgenannten Ansprüche.