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Technisches Gebiet
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Diese
Erfindung bezieht sich allgemein auf ein Fahrsteuersystem für eine Maschine
und insbesondere auf ein Fahrsteuersystem zum selektiven Vorsehen
einer gedämpften
Fahrsteuerung.
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Technischer Hintergrund
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Bei
bekannten Fahrsteuersystemen für
Maschinen wird die Dämpfung
der Fahrt durch einen Akkumulator oder mehrere Akkumulatoren gesteuert, die
parallel verbunden sind. Bei solchen Maschinen mit einer Schaufel
oder einem ähnlichen
Werkzeug an ihrem Vorder- oder Hinterteil besteht eine Möglichkeit,
daß die
Maschine aufgrund des Gewichtes der Schaufel hüpfen oder springen wird, und
zwar als Reaktion auf das Fahren der Maschine über raues Terrain oder andere
Hindernisse. Es ist wünschenswert, selektiv
die Fahrsteuerung zu aktivieren und nicht zu gestatten, daß die Schaufel
irgendeinen Bewegungsgrad aus ihrer Anfangsposition hat, und zu
gestatten, daß irgendwelcher
Druck im Akkumulator abgeleitet wird, wenn die Maschine abgeschaltet
wird. Bekannte Fahrsteuersysteme sind oft komplex und geben den
Betätigungsvorrichtungen/Zylindern
ein schwammiges Gefühl.
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US 5 733 095 A offenbart
ein Lauf- oder Fahrsteuersystem zur Anwendung in einer Maschine mit
einem Hubmechanismus, der durch eine Betätigungsvorrichtung betreibbar
ist, um eine Schaufel anzuheben. Die Betätigungsvorrichtung besitzt
erste und zweite Anschlüsse,
die betreibbar sind, um die Schaufel ansprechend auf Hydraulikströmungsmittel anzuheben
und abzusenken, das selektiv zu und von ihren jeweiligen Anschlüssen von
einem Richtungssteuerventil geleitet wird, welches mit einem Reservoir
verbunden ist. Eine Akkumulatoranordnung ist mit dem ersten Anschluss
der Betätigungsvorrichtung
verbunden. Das Fahrsteuersystem weist eine Druckströmungsmittelquelle
auf. Ein erster Ventilmechanismus ist betriebsmäßig zwischen der Akkumulatoranordnung
und dem ersten Anschluss der Betätigungsvorrichtung
angeordnet. Der erste Ventilmechanismus ist bewegbar zwischen einer
federvorgespannten ersten Position, an der die Verbindung zwischen
dem ersten Anschluss der Betätigungsvorrichtung
und der Akkumulatoranordnung blockiert ist, und einer zweiten Position,
in der eine offene Verbindung dadurch zugelassen wird. Ein zweiter
Ventilmechanismus ist betriebsmäßig zwischen
der Druckströmungsmittelquelle
und dem Akkumulator angeordnet. Der zweite Ventilmechanismus wird
durch eine Feder in einer erste Position zentriert, in der die Verbindung
dadurch blockiert ist, und weist eine zweite Position auf, in der
die Verbindung zwischen der Strömungsmittelquelle
und dem Akkumulator zugelassen wird, und eine dritte Position, in
der die Verbindung vom Akkumulator zum Reservoir steuerbar zugelassen
wird. Eine Steuervorrichtung für
den ersten Ventilmechanismus ist betreibbar, um diesen aus seiner
ersten Position in seine zweite Position zu bewegen, um eine Fahrsteuerung
vorzusehen, und ist mit dem zweiten Ventilmechanismus verbunden,
um diesen zu bewegen, um den Strömungsmitteldruck zwischen
dem Akkumulator und dem ersten Anschluss der Betätigungsvorrichtung auszugleichen.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein einfaches Fahrsteuersystem
zur Dämpfung der
Fahrt einer Maschine mit einer hydraulischen Betätigungsvorrichtung vorzusehen.
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Offenbarung der Erfindung
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein hydraulisches Fahrsteuersystem
vorgesehen und zur Anwendung in einem Strömungsmittelsystem einer Maschine
geeignet, um die Fahrt der Maschine ansprechend auf die Einleitung
eines Fahrsteuerbetriebsbefehls zu dämpfen. Die Maschine weist einen
Rahmen mit einer Betätigungsanordnung
auf, die zwischen dem Rahmen und der Last angeordnet ist, um die
Last relativ zum Rahmen anzuheben und abzusenken. Die Betätigungsanordnung
hat einen Hubanschluß und
einen Absenkungsanschluß und
ist auf die Einleitung eines Hubbetriebszustandsbefehls betreibbar,
um die Last auf eine erwünschte
Höhe anzuheben,
und zwar ansprechend auf unter Druck gesetztes Strömungsmittel, das
selektiv zum Hubanschluß von
einer Quelle für unter
Druck gesetztes Strömungsmittel
geleitet wird, und weiter Strömungsmittel
aus dem Absenkungsanschluß zu
einem Reservoir auszustoßen,
und zwar ansprechend auf die Einleitung eines Absenkungsbetriebszustandsbefehls.
Das hydraulische Fahrsteuersystem weist eine Akkumulatoranordnung
auf, die mit dem Hubanschluß der
Betätigungsanordnung zu
verbinden ist, weiter eine erste Ventilanordnung und eine zweite
Ventilanordnung. Die erste Ventilanordnung ist zwischen dem Absenkungsanschluß der Betätigungsanordnung
und dem Reservoir anzuschließen
und ist betreibbar, um selektiv den Absenkungsanschluß mit dem
Reservoir ansprechend auf die Einleitung eines Fahrsteuerbetriebsbefehls
zu verbinden. Die zweite Ventilanordnung ist zwischen der Akkumulatoranordnung
und dem Hubanschluß der
Betätigungsanordnung
angeordnet und ist betreibbar, um selektiv die Akkumulatoranordnung
mit dem Hubanschluß der
Betätigungsanordnung
zu verbinden, und zwar ansprechend auf entweder die Einleitung des
Hubbetriebsbefehls oder die Einleitung eines Fahrsteuerbetriebsbefehls.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine schematische Darstellung eines Fahrsteuersystems einer Maschine,
das ein Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verkörpert;
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2 ist
eine schematische Darstellung eines Fahrsteuersystems einer Maschine,
das ein weiteres Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verkörpert;
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3 ist
eine schematische Darstellung eines Fahrsteuersystems einer Maschine,
die noch ein weiteres Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verkörpert;
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4 ist
eine schematische Darstellung eines Fahrsteuersystems einer Maschine,
das noch ein weiteres Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verkörpert;
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5 ist
eine schematische Darstellung eines Fahrsteuersystems einer Maschine,
das noch ein weiteres Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verkörpert;
und
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6 ist
eine schematische Darstellung eines Fahrsteuersystems einer Maschine,
das noch ein weiteres Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung verkörpert.
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Bester Weg zur Ausführung der
Erfindung
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Mit
Bezug auf die Zeichnungen und insbesondere auf 1 ist
ein Strömungsmittelsystem 10 veranschaulicht
und zur Anwendung in einer (nicht gezeigten) Maschine geeignet,
um den Fahrkomfort der Maschine zu steuern. Ein Rahmen 12 und
eine Last (Schaufel) 14 sind schematisch in Kombination mit
dem Strömungsmittelsystem 10 veranschaulicht.
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Das
Strömungsmittelsystem 10 weist
eine Betätigungsanordnung 16 auf,
die zwischen dem Rahmen 12 und der Last 14 angeordnet
ist. Die Betätigungsanordnung 16 besitzt
einen Hubanschluß 18 und
einen Absenkungsanschluß 20.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
sind zwei Hydraulikzylinder gezeigt, es sei jedoch bemerkt, daß nur einer oder
mehr als zwei Zylinder verwendet werden könnten. Eine Quelle für unter
Druck gesetztes Strömungsmittel,
wie beispielsweise eine Pumpe 22, nimmt Strömungsmittel
von einem Reservoir 23 auf und liefert unter Druck gesetztes
Strömungsmittel durch
ein Richtungssteuerventil 24 zur Betätigungsanordnung 16 in
herkömmlicher
Weise, um die Last steuerbar anzuheben und abzusenken. Leitungen 26, 28 leiten
den Strömungsmittelfluß zwischen
dem Richtungssteuerventil 24 und den Hub- und Absenkungsanschlüssen 18, 20 der
Betätigungsanordnung 16.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel
wird die Bewegung des Richtungssteuerventils 24 von einem Vorsteuersystem 29 gesteuert.
Das Pilot- bzw. Vorsteuersystem 29 weist eine Quelle 30 für unter
Druck gesetztes Vorsteuerströmungsmittel
auf, die einen Hubbetriebszustandsbefehl und einen Absenkungsbetriebszustandsbefehl
an das Richtungssteuerventil 24 durch jeweilige Vorsteuerleitungen 34, 36 leitet.
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Ein
hydraulisches Fahrsteuersystem 40 ist vorgesehen, und weist
eine Akkumulatoranordnung 42 auf, die mit dem Hubanschluß 18 der
Strömungsmittelbetätigungsanordnung 16 durch
eine Leitung 44 verbunden ist. Die Akkumulatoranordnung 42 ist selektiv
mit dem Reservoir 23 durch eine Leitung 45 verbunden,
in der ein manuell betätigtes
Abschlussventil 46 angeordnet ist.
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Eine
erste Ventilanordnung 47 ist in einer Leitung 48 zwischen
dem Absenkungsanschluß 20 der
Betätigungsanordnung 16 und
dem Reservoir 23 angeordnet. Die erste Ventilanordnung 47 ist
mechanisch in eine Flußblockierungsposition
vorgespannt und ist zu einer Flußdurchlaßposition ansprechend auf den
Empfang eines Signals durch eine Signalleitung 49 bewegbar,
das die Einleitung eines Fahrsteuerbetriebsbefehls darstellt.
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Eine
zweite Ventilanordnung 50 ist in der Leitung 44 vorgesehen
und angeordnet, und zwar zwischen dem Hubanschluß 18 und der Akkumulatoranordnung 42.
Die zweite Ventilanordnung 50 weist ein Zwei-Positionen-Ventil 52 auf,
das mechanisch in eine Flußblockierungsposition
vorgespannt ist und in eine Flußdurchlaßposition
ansprechend auf den Empfang eines Befehlssignals dorthin durch eine
Leitung 54 bewegbar ist.
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Die
zweite Ventilanordnung 50 weist auch einen Flußbegrenzungsmechnismus 56 auf,
der in einer Leitung 58 zwischen dem Hubanschluß 18 und der
Akkumulatoranordnung 42 parallel mit dem Zwei-Positionen-Ventil 52 angeordnet
ist. Der Flußbegrenzungsmechnismus 56 des
vorliegenden Ausführungsbeispiels
weist ein Ein-Weg-Rückschlagventil 60 auf,
das in der Leitung 58 angeordnet ist und betreibbar ist,
um einen Fluß von
der Akkumulatoranordnung 42 zum Hubanschluß 18 zu
gestatten, und um einen umgekehrten Fluß dort hindurch vom Hubanschluß 18 zur
Akkumulatoranordnung 42 zu verhindern. Eine Dämpfungszumessöffnung 62 ist
auch benachbart zu dem Ein-Weg-Rückschlagventil
in der Leitung 58 zwischen dem Ein-Weg-Rückschlagventil 60 und
der Akkumulatoranordnung 42 angeordnet.
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Der
Hubbetriebsbefehl wird erzeugt durch steuerbare Verbindung die Quelle 30 für unter
Druck gesetztes Strö mungsmittel
mit der Leitung 34 über ein
Verschiebungsventil 32. Das Drucksignal, das den Hubbetriebsbefehl
darstellt, wird durch eine Leitung 64, ein Resolver- bzw.
Verteilerventil 66 und die Signalleitung 54 zum
Zwei-Positionen-Ventil 52 geleitet.
Der Fahrsteuerbetriebsbefehl wird erzeugt durch Empfang eines Drucksignals
von die Quelle 30 für unter
Druck gesetztes Vorsteuerströmungsmittel durch
ein elektrisch betätigtes
Zwei-Positionen-Schaltventil 68 zur
Signalleitung 49. Das elektrisch betätigte Zwei-Positionen-Schaltventil 68 ist mechanisch
in eine erste Position vorgespannt, in der die Quelle 30 für unter
Druck gesetztes Vorsteuerströmungsmittel
gegenüber
der Signalleitung 49 abgeblockt ist, und die Signalleitung 49 ist
zum Reservoir 23 hin offen, und es besitzt eine zweite
Position, in der die Quelle 30 für unter Druck gesetztes Vorsteuerströmungsmittel
in Verbindung mit der Signalleitung 49 ist, und wobei die
Signalleitung 49 vom Reservoir 23 abgeblockt ist.
Der Fahrsteuerbetriebsbefehl wird auch an das Zwei-Positionen-Ventil 52 der zweiten
Ventilanordnung 50 durch eine Leitung 70, durch
den Resolver 66 und die Leitung 54 geleitet.
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Mit
Bezug auf 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. Gleiche Elemente besitzen
gleiche Bezugszeichen. In dem Ausführungsbeispiel der 2 ist
die erste Ventilanordnung 47 ein Zwei-Positionen-Ventil,
das proportional von einer Flußblockierungsposition
zu einer Flußdurchlaßposition
bewegt wird, und zwar ansprechend auf den Fahrsteuerbetriebsbefehl,
wie durch die Signalleitung 49 geleitet.
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In
der mechanisch vorgespannten Position des elektrisch betätigten Zwei-Positionen-Schaltventils 68 wird
der Hubbetriebsbefehl durch die Leitung 64 über das
elektrisch betätigte
Zwei-Positionen-Schaltventil 68 zur Signallei tung 49 übermittelt, anstatt
daß die
Signalleitung 49 mit dem Reservoir 23 verbunden
ist, wie mit Bezug auf 1 dargelegt.
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Mit
Bezug auf 3 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung offenbart. Gleiche Elemente haben gleiche
Bezugszeichen. Das Ausführungsbeispiel
der 3 ist dem der 1 sehr ähnlich.
Der einzige Unterschied ist, daß das
manuell betätigte
Abschlussventil 46, das zwischen der Akkumulatoranordnung 42 und
dem Reservoir 23 angeordnet ist, durch ein Zwei-Positionen-Bypass-Ventil
bzw. durch ein Zwei-Positionen-Umgehungsventil 74 ersetzt
wird. Das Zwei-Positionen-Umgehungsventil 74 ist
mechanisch in eine Flußdurchlaßposition
vorgespannt und ist zu einer Flußblockierungsposition bewegbar,
und zwar ansprechend auf die Quelle 22 für unter
Druck gesetztes Strömungsmittel
oder ansprechend auf die Quelle 30 für unter Druck gesetztes Vorsteuerströmungsmittel.
Eine Leitung 76 verbindet die Quelle 22 für unter Druck
gesetztes Strömungsmittel
mit dem Zwei-Positionen-Umgehungsventil 74.
Die Quelle 30 für
unter Druck gesetztes Vorsteuerströmungsmittel ist mit dem Zwei-Positionen-Umgehungsventil 74 durch eine
Leitung 78, durch ein Resolverventil 80 und einen
Teil der Leitung 76 verbunden.
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Mit
Bezug auf 4 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung offenbart. Gleiche Elemente haben gleiche
Bezugszeichen. Das Ausführungsbeispiel
der 4 ist dem der 3 sehr ähnlich.
Der Unterschied dazwischen ist, daß der Flußbegrenzungsmechnismus 56 der 4 anders
ist. Der Flußbegrenzungsmechanismus 56 der 4 weist
ein proportional gesteuertes Zwei-Positionen-Ventil 82 auf,
das in einer Leitung 84 zwischen der Akkumulatoranordnung 42 und
dem Reservoir 23 angeordnet ist und auf die Beziehung zwischen
den Drücken
des Strömungsmittels
im Hubanschluß 18 der
Betätigungsanordnung 16 und in
der Akkumulatoranordnung 42 durch jeweilige Leitungen 86, 88 anspricht.
Das proportional gesteuerte Zwei-Positionen-Ventil 82 ist
mechanisch in eine erste Position durch eine Feder 90 vorgespannt,
und durch den Druck vom Hubanschluß 18, in der die Leitung 84 von
der Akkumulatoranordnung 42 vom Reservoir 23 abgeblockt
ist, und ist zu einer zweiten Position hin durch den Druck in der
Akkumulatoranordnung 42 bewegbar, in der die Leitung 84 von
der Akkumulatoranordnung 42 in Verbindung mit dem Reservoir 23 ist.
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Mit
Bezug auf 5 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung offenbart. Gleiche Elemente haben gleiche
Bezugszeichen. Das Ausführungsbeispiel
der 5 ist dem der 4 sehr ähnlich.
Einer der Unterschiede ist, daß in dem
Ausführungsbeispiel
der 5 eine Choke- bzw. Drossel- und Rückschlagventilanordnung 92 in der
Signalleitung 49 zwischen dem elektrisch betätigten Zwei-Positionen-Schaltventil 68 und
den ersten und zweiten Ventilanordnungen 47, 50 angeordnet ist.
Die Drossel- und Rückschlagventilanordnung 92 arbeitet
in herkömmlicher
Weise um einen freien Fluß des
Strömungsmittels
in der Signalleitung 49 von den ersten und zweiten Ventilanordnungen 47, 50 zu
dem elektrisch betätigten
Zwei-Positionen-Schaltventil 68 zu gestatten, und um die
Flußrate
von dem elektrisch betätigten
Zwei-Positionen-Schaltventil 68 zu
den ersten und zweiten Ventilanordnungen 47, 50 zu drosseln/einzuschränken.
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Ein
weiterer Unterschied ist, daß ein Zwei-Positionen-Blockierungsventil 94 in
der Leitung 84 zwischen dem proportional gesteuerten Zwei-Positionen-Ventil 82 und
dem Reservoir 23 angeordnet ist. Das Zwei-Positionen- Blockierungsventil 94 ist mechanisch
in eine Flußblockierungsposition
vorgespannt und ist zu einer Flußdurchlaßposition ansprechend auf den
Empfang eines Fahrsteuerbetriebsbefehls bewegbar, der dorthin durch
eine Signalleitung 96 geliefert wird, die mit der Signalleitung 49 zwischen
dem elektrisch betätigten
Zwei-Positionen-Schaltventil 68 und der Drossel- und Rückschlagventilanordnung 92 verbunden
ist.
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Zusätzlich ist
ein vorsteuerbetätigtes
Rückschlagventil 98 in
der Leitung 44 im allgemeinen benachbart zu dem Zwei-Positionen-Ventil 52 der
zweiten Ventilanordnung 50 angeordnet. Das vorsteuerbetriebene
Rückschlagventil 98 ist
betreibbar, um den Strömungsmittelfluß von der
Akkumulatoranordnung 42 zu dem Zwei-Positionen-Ventil 52 in
Abwesenheit eines Fahrsteuerbetriebsbefehls zu blockieren, und es
wird in eine Flußdurchlaßposition
ansprechend auf den Empfang des Fahrsteuerbetriebsbefehls durch
eine Leitung 100 bewegt, die mit der Signalleitung 49 zwischen
der Drossel- und Rückschlagventilanordnung 92 und
den ersten und zweiten Ventilanordnungen 47, 50 verbunden
ist.
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Mit
Bezug auf 6 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung offenbart. Gleiche Elemente haben gleiche
Bezugszeichen. Das Ausführungsbeispiel
der 6 ist dem Ausführungsbeispiel
der 5 sehr ähnlich.
In dem Ausführungsbeispiel
der 6 sind das Zwei-Positionen-Umgehungsventil 74 und
die Leitung 45, die die Akkumulatoranordnung 42 mit
dem Reservoir verbindet, zusammen mit den Leitungen 76, 78 und
dem assoziierten Resolverventil 80 entfernt worden.
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Zusätzlich ist
der Flußbegrenzungsmechnismus 56 anders.
Der Flußbegrenzungsmechnismus 56 der 6 weist
ein einziges Proportionalventil 102 auf, das das proportional
gesteuerte Zwei-Positionen-Ventil 82, das Zwei-Positionen-Blockierungsventil 94,
das Umgehungsventil 74 und die Leitung 45 ersetzt.
Das einzelne Proportionalventil 102 ist bewegbar zwischen
einer ersten Position, in der die Akkumulatoranordnung 42 in
Verbindung mit dem Reservoir 23 ist, und einer zweiten
Position, in der die Akkumulatoranordnung 42 vom Reservoir 23 abgeblockt
ist. Das einzelne Proportionalventil 102 ist mechanisch
in seine erste Position durch eine Feder 104, den Druck
des Strömungsmittels
in der Akkumulatoranordnung 42, der durch die Leitung 88 geliefert wird,
und den Fahrsteuerbetriebsbefehl vorgespannt, wenn er durch die
Leitung 96 geliefert wird. Das einzelne Proportionalventil 102 ist
zu seiner zweiten Position ansprechend auf den Druck von der Quelle 30 für unter
Druck gesetztes Vorsteuerströmungsmittel bewegbar,
wenn er durch die Leitung 106 geliefert wird, und durch
den Druck im Hubanschluß 18 der Betätigungsanordnung 16,
wenn er durch die Leitung 86 geliefert wird.
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Es
sei bemerkt, daß verschiedene
andere Ausführungsbeispiele,
die Kombinationen der Ausführungsbeispiele
der 1 bis 6 sind, verwendet werden könnten, ohne
vom Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Beispielsweise
könnte die
erste Ventilanordnung 47 der 1, 3 bis 6 ein
vorsteuerbetätigtes
Rückschlagventil
sein im Gegensatz zu dem dargestellten und beschriebenen Zwei-Positionen-Ventil.
Es sei auch bemerkt, daß die
erste Ventilanordnung 47, das Zwei-Positionen-Ventil 52 der
zweiten Ventilanordnung 50, das Zwei-Positionen-Umgehungsventil 74,
das proportional gesteuerte Zwei-Positionen-Ventil 82 und
das Zwei-Positionen-Blockierungsventil 94 des Flußbegrenzungsmechnismus 56 elektrisch
durch Verwendung von Drucksensoren gesteuert werden könn ten, und
zwar zur Überwachung
der Betriebsdrücke
an verschiedenen Stellen innerhalb des Strömungsmittelsystems, und um
die abgefühlten
Drücke
an eine elektronische Steuervorrichtung zu liefern, die wiederum
das Öffnen
und Schließen
der entsprechenden Ventile entsprechend steuern würde.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Während des
normalen Betriebs des Strömungsmittelsystems,
wie es in 1 dargelegt wurde, wird die
Last 14 ansprechend auf eine Eingabe in das Vorsteuerventil 32 angehoben
und abgesenkt. Der Hubbetriebsbefehl wird eingerichtet durch Bewegung
des Vorsteuerventils 32 in die Position zur Leitung von
unter Druck gesetztem Vorsteuerströmungsmittel durch die Vorsteuerleitung 34 zum
Richtungssteuerventil 24. Das Richtungssteuerventil wiederum
bewegt sich zu seiner betriebsmäßigen Hubposition,
die unter Druck gesetztes Strömungsmittel von
der Pumpe 22 zu den Hubanschlüssen 18 der Betätigungsanordnung 16 leitet.
Strömungsmittel, das
aus den Absenkungsanschlüssen 20 ausgestoßen wird,
wird über
das Richtungssteuerventil 24 zum Reservoir 23 geleitet.
Während
des normalen Anhebens und Absenkens der Last 14 wird der
Strömungsmittelfluß von den
Absenkungsanschlüssen 20 der
Betätigungsanordnung 16 durch
die erste Ventilanordnung 47 zum Reservoir 23 abgeblockt,
da die erste Ventilanordnung 47 in ihrer Flußblockierungsposition
ist. Gleichzeitig wird gestattet, dass der Strömungsmittelfluß von den
Hubanschlüssen 18 zur Akkumulatoranordnung 42 durch,
das Zwei-Positionen-Ventil 52 der
zweiten Ventilanordnung 50 läuft. Das Zwei-Positionen-Ventil 52 wird
zu seiner Flußdurchlaßposition
bewegt, da der Hubbetriebsbefehl dorthin durch die Leitungen 64, 54 geleitet
wird. Folglich wird der Druck in der Akkumulatoranordnung 42 kontinuierlich auf
dem gleichen Druck gehalten, wie der Druck der Last, wie er bei
den Lastanschlüssen 18 während des
Hubbetriebszustandes gemessen wird.
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Wenn
es wünschenswert
ist, eine Last anzuheben und sie über eine Distanz zu tragen,
wird die Last auf eine erwünschte
Höhe angehoben,
und das Richtungssteuerventil 24 wird zu der in 1 veranschaulichten
Position zurückgebracht.
An diesem Punkt kehrt das Zwei-Positionen-Ventil 52 zu seiner Flußblockierungsposition
zurück.
Um das hydraulische Fahrsteuersystem 40 zu initialisieren
bzw. anzuschalten, wird ein elektrisches Signal zu dem Zwei-Positionen-Schaltventil 68 geleitet,
was es zu der Position bewegt, um die Quelle 30 für unter
Druck gesetztes Vorsteuerströmungsmittel
mit der Signalleitung 49 zu verbinden, was somit den Fahrsteuerbetriebsbefehl
einleitet. Der Fahrsteuerbetriebsbefehl wird simultan zur ersten
Ventilanordnung 47 und zum Zwei-Positionen-Ventil 52 der
zweiten Ventilanordnung 50 geleitet, was jedes davon in
ihre jeweiligen Flußdurchlaßpositionen
bewegt.
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Wenn
die erste Ventilanordnung 47 in ihrer Flußdurchlaßposition
ist, kann der Fluß frei
dorthindurch, zwischen den Absenkungsanschlüssen 20 und dem Reservoir 23 laufen.
Genauso kann der Fluß frei
zwischen der Akkumulatoranordnung 42 und den Hubanschlüssen 18 über das
Zwei-Positionen-Ventil 52 laufen. Da die Akkumulatoranordnung 42 während des
Hubbetriebszustandes vorgeladen war, gibt es keine Bewegung der
Last, wenn sich das Zwei-Positionen-Ventil 52 in seine offene Position
bewegt, um die Hubanschlüsse
damit zu verbinden. Wenn die Maschine entlang ihres Pfades läuft, absorbiert
die Akkumulatoranordnung 42 irgendwelche Sprünge oder
Stöße, die
von der Last eingeleitet werden, so daß die Maschine nicht plötzlichen
Stößen oder
Sprüngen
ausgesetzt ist.
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Wenn
der Fahrsteuerbetriebszustand deaktiviert wird, kehrt das Zwei-Positionen-Ventil 68 zu
seiner mechanisch vorgespannten Position zurück, die die Signalleitung 49 zum
Reservoir 23 hin entlüftet bzw.
frei macht. Als eine Folge davon kehren die erste Ventilanordnung 47 und
das Zwei-Positionen-Ventil 52 in ihre jeweiligen Flußblockierungspositionen zurück. Wenn
die Last erleichtert wird, es wird beispielsweise ein Teil der Last
abgelassen, wird der Druck in den Hubanschlüssen proportional verringert.
Sobald der Druck in den Hubanschlüssen 18 verringert
wird, wird der höhere
Druck in der Akkumulatoranordnung 42 verringert, so daß er zu
dem Druck in den Hubanschlüssen 18 paßt, und
zwar durch Ableiten durch die Zumessöffnung 62 und das Ein-Weg-Rückschlagventil 60.
Daher gibt es in dem Fall, wo es wünschenswert ist, darauffolgend
die Fahrsteuerung zu aktivieren, keine plötzliche Bewegung der Last,
da der Druck der Last im wesentlichen der gleiche ist, wie der Druck
in der Akkumulatoranordnung 42.
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In
dem Fall, daß die
Maschine ausgeschaltet wird, wenn die Akkumulatoranordnung 42 auf
ein hohes Niveau aufgeladen worden ist, kann der Druck in der Akkumulatoranordnung 42 abgelassen
werden, und zwar durch öffnen
des manuell betätigten
Abschlussventils 46.
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Der
Betrieb des Ausführungsbeispiels
der 2 ist der gleiche wie der der 1 mit
Bezug auf die normalen Hub- und Absenkungsvorgänge. Genauso arbeitet der Betrieb
des Fahrsteuersystems 40 in gleicher Weise. Der einzige
Unterschied zwischen dem Betrieb der beiden Ausführungsbeispiele ist, daß während des
Hubbetriebszustandes, wenn die Fahrsteuerung deaktiviert ist, der
Hubbetriebsbefehl durch das elektrisch betätigte Schaltventil 68 sowohl zur ersten
Ventilanordnung 47 als auch zu dem Zwei-Positionen-Ventil 52 der zweiten
Ventilanordnung 50 geleitet wird. Der Hubbetriebsbefehl
bewegt das Zwei-Positionen-Ventil 52 in
seine Flußdurchlaßposition,
so daß der
Druck in den Hubanschlüssen 18 mit
der Akkumulatoranordnung 42 verbunden ist, wodurch somit
die Drücke
dazwischen ausgeglichen werden. Gleichzeitig bewegt der Hubbetriebsbefehl die
erste Ventilanordnung 47 zu ihrer Flußdurchlaßposition proportional zur
Größe des Hubbetriebsbefehls.
Dies gestattet, daß der
Fluß von
den Absenkungsanschlüssen 20 steuerbar
zum Reservoir 23 dort hinüber läuft. Der Rest des Betriebs
ist der gleiche wie mit Bezug auf 1.
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Der
Betrieb des Ausführungsbeispiels
der 3 ist der gleiche wie mit Bezug auf 1,
mit der Ausnahme, daß das
manuell betätigte
Abschlussventil 46 durch das Zwei-Positionen-Umgehungsventil 74 ersetzt
worden ist. Während
des normalen Betriebes, wenn entweder die Quelle für unter
Druck gesetztes Strömungsmittel
oder die Quelle für
unter Druck gesetztes Vorsteuerströmungsmittel arbeitet, wird
das Zwei-Positionen-Umgehungsventil 74 in seiner Flußblockierungsposition
gehalten. Es sei bemerkt, daß irgendeine
der Quellen für
unter Druck gesetztes Strömungsmittel
alleine mit dem Umgehungsventil 74 verbunden werden könnte. Wenn
die Maschine ausgeschaltet wird, so daß die assoziierte Quelle 22/30 für unter
Druck gesetztes Strömungsmittel
keinen Strömungsmittelfluß erzeugt,
wird das Umgehungsventil 74 mechanisch in seine Flußdurchlaßposition
gedrückt,
wodurch somit die Akkumulatoranordnung 42 mit dem Reservoir 23 verbunden wird.
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Der
Betrieb des Ausführungsbeispiels
der 4 ist der gleiche für den normalen Betrieb, und für den Betrieb
der Fahrsteuerung, wie mit Bezug auf 1. Der Hauptunter schied
im Betrieb des Ausführungsbeispiels
der 4 liegt in dem Ausgleich des Druckes in der Akkumulatoranordnung 42 mit
Bezug auf den Druck in den Hubanschlüssen 18. Im Ausführungsbeispiel
der 4 wird in dem Fall, daß die Last durch Entfernung
eines Teils der Last verringert wird, der Druck in den Hubanschlüssen 18 genauso
verringert. Wenn die Hubanschlüsse 18 mit
der Akkumulatoranordnung 42 unter diesen Bedingungen verbunden
wären,
wie in den 1 bis 3, würde sich die
Last geringfügig
nach oben bewegen, bis die Drücke
ausgeglichen sind. In 4 jedoch bewegt die Differenz
der jeweiligen Drücke,
die auf das proportional gesteuerte Zwei-Positionen-Ventil 82 wirken, das
proportional gesteuerte Zwei-Positionen-Ventil 82 zu seiner
Flußdurchlaßposition,
wodurch somit der Fluß aus
der Akkumulatoranordnung 42 durch die Leitung 84 zum
Reservoir 23 abgeleitet wird, wenn der Druck in den Hubanschlüssen 18 auf
niedrigerem Niveau ist, als der Druck in der Akkumulatoranordnung 42.
Sobald die jeweiligen Drücke
in den Hubanschlüssen 18 und
der Akkumulatoranordnung 42 wiederum ausgeglichen sind,
kehrt das Proportionalventil 82 zu seiner Flußblockierungsposition
zurück,
um den Druckausgleich dazwischen zu halten.
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Der
Betrieb der 5 ist für den normalen Betrieb und
den Betrieb der Fahrsteuerung ähnlich wie
mit Bezug auf 1. Der Betrieb des proportional
gesteuerten Zwei-Positionen-Ventils 82 ist
der gleiche wie mit Bezug auf 4. Im Betrieb
des Ausführungsbeispiels
der 5 verhindert das Zwei-Positionen-Blockierungsventil 94 jedoch,
daß der
Fluß von
dem proportional gesteuerten Zwei-Positionen-Ventil 82 dort hindurch
läuft,
wenn das System betrieben wird, wenn der Fahrsteuerbetriebszustand deaktiviert
ist. Wenn folglich die Last während
des normalen Betriebs verringert worden ist, wird der Druck in der
Ak kumulatoranordnung 42 höher gehalten als der in den
Hubanschlüssen 18.
Sobald der Fahrsteuerbetriebszustand aktiviert ist, wird das Zwei-Positionen-Blockierungsventil 94 zu
seiner Flußdurchlaßposition
bewegt.
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Um
eine geringfügige
Zeitverzögerung
zwischen der Aktivierung des Fahrsteuerbetriebszustandes, der das
Blockierungsventil 94 in seine Flußdurchlaßposition bewegt, und der Öffnung des Zwei-Positionen-Ventils 52 der
zweiten Ventilanordnung 50 vorzusehen, wird die Drossel-
und Rückschlagventilanordnung 92 in
der Signalleitung 49 stromabwärts der Verbindung mit dem
Blockierungsventil 94 und stromaufwärts der Verbindung mit den ersten
und zweiten Ventilanordnungen 47, 50 angeordnet.
Da der Fahrsteuerbetriebsbefehl an die ersten und zweiten Ventilanordnungen
gedrosselt/beschränkt
wird, öffnet
sich das Umgehungsventil 94 zuerst, um einen Druckausgleich
zwischen den Hubanschlüssen 18 und
der Akkumulatoranordnung 42 zu gestatten, bevor die Hubanschlüsse 18 in
Verbindung mit der Akkumulatoranordnung 42 über das Zwei-Positionen-Ventil 52 gebracht
werden.
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Das
Hinzufügen
des vorsteuerbetriebenen Rückschlagventils 98 benachbart
zu dem Zwei-Positionen-Ventil 52 wirkt dahingehend, daß das Halten eines
höheren
Druckes in der Akkumulatoranordnung 42 während des
normalen Betriebes zugelassen wird, wenn die Last angehoben wird,
ohne daß die
Fahrsteuerung aktiviert ist. Die Anwendung des vorsteuerbetätigten Rückschlagventils 98 hilft
dabei, die Lebensdauer der Akkumulatoranordnung 42 zu verlängern. In
dem man den Druck in der Akkumulatoranordnung 42 davon
abhält,
kontinuierlich während
des normalen Betriebes anzusteigen und abzufallen, wird die Lebensdauer
der Akkumulatoranordnung 42 vergrößert. Das Einleiten des Fahrsteuerbetriebsbefehls
leitet ein Signal zu dem vorsteu erbetriebenen Rückschlagventil 98,
was es zu seiner offenen Position bewegt, was somit einen freien
Fluß zwischen
den Hubanschlüssen 18 und
der Akkumulatoranordnung 42 gestattet.
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Der
Betrieb des Ausführungsbeispiels
der 6 ist der gleiche wie der für 5 während des normalen
Betriebs und während
des Fahrsteuerbetriebs. Der Flußbegrenzungsmechanismus 56 der 6 ist
ein einzelnes Proportionalventil 102, das betreibbar ist,
um die Funktionen des Flußbegrenzungsmechanismus 56 und
des Zwei-Positionen-Umgehungsventils 74 der 5 vorzusehen. Die
Drücke
des Strömungsmittels
in der Akkumulatoranordnung 42 und in den Hubanschlüssen 18 werden
durch die Druckbeziehung der jeweiligen Drücke ausgeglichen, die zu dem
Proportionalventil 102 geleitet werden, und durch steuerbares
Entlüften
bzw. Ablassen eines Teils des Druckes in der Akkumulatoranordnung 42,
wenn die Last verringert wird. Da der Druck der Quelle 30 für unter
Druck gesetztes Strömungsmittel
auf das Proportionalventil 102 wirkt, was es zu seiner
Flußblockierungsposition
hin drückt,
kann der Druckausgleich der Akkumulatoranordnung 42 und
der Hubanschlüsse 18 nicht
geschehen, bis der Dämpfungsfahrbetriebszustand
aktiviert wird. Sobald der Dämpfungsfahrbetriebszustand
aktiviert ist, wird der Dämpfungsfahrbetriebsbefehl
an das Proportionalventil 102 durch die Leitung 96 geleitet,
und zwar entgegenwirkend zu der Kraft, die von der Quelle 30 für unter
Druck gesetztes Strömungsmittel
erzeugt wird, die auf das andere Ende wirkt. Folglich kann danach
das Proportionalventil 102 dahingehend wirken, daß es die
Drücke
zwischen den Hubanschlüssen 18 und
der Akkumulatoranordnung 42 ausgleicht.
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Da
genauso die Quelle 30 für
unter Druck gesetztes Vor steuerströmungsmittel auf das Proportionalventil 102 wirkt,
was es zu seiner Flußblockierungsposition
hin drückt,
und da der Dämpfungsfahrsteuerbetriebsbefehl
dahingehend wirkt, daß er
es zu seiner Flußdurchlaßposition
hin drückt,
und der Fahrsteuerbetriebsbefehl von der Quelle 30 für unter Druck
gesetztes Strömungsmittel
eingerichtet wird, gestattet die Abwesenheit der Quelle 30 für unter Druck
gesetztes Strömungsmittel,
daß die
kombinierten Kräfte
des Strömungsmitteldruckes
in der Akkumulatoranordnung 42 und der mechanischen Vorspannfeder 104 das
Proportionalventil 102 in seine Flußdurchlaßposition drücken, um
den Druck in der Akkumulatoranordnung 42 in dem Fall abzulassen, daß die Maschine
ausgeschaltet ist.
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Aus
dem Vorangegangenen ist leicht offensichtlich, daß das vorliegende
hydraulische Fahrsteuersystem 40 eine Dämpfungsfahranordnung für eine Maschine
vorsieht, die gestattet, daß der
Druck in der Akkumulatoranordnung 42 mit dem Strömungsmitteldruck
in den Hubanschlüssen 18 ausgeglichen
wird, und das weiter gestattet, daß die Akkumulatoranordnung 42 in
dem Fall abgelassen wird, daß die
Maschine ausgeschaltet wird.
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Andere
Aspekte, Ziele und Vorteile der Erfindung können aus einem Studium der
Zeichnungen, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche erhalten werden.