DE102007026154B4

DE102007026154B4 - Verfahren zum Druckausgleich im Dämpfungssystem einer Maschine mit hydraulischem Schwingungsdämpfer vor der Einschaltung des Dämpfersystems

Info

Publication number: DE102007026154B4
Application number: DE102007026154A
Authority: DE
Inventors: Marc Schröder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-06-05
Filing date: 2007-06-04
Publication date: 2010-11-25
Anticipated expiration: 2027-06-05
Also published as: DE102007026154A1

Abstract

Verfahren zum Druckausgleich im Dämpfungssystem einer Maschine mit hydraulischem Schwingungsdämpfer, vor der Einschaltung des Dämpfersystems dadurch gekennzeichnet, dass
a) die Druckdifferenz zwischen der Druckspeicherseite und dem Heben-Kreis mittels elektronischer Druckaufnehmer gemessen wird,
b) das elektronische Signal der Druckdifferenz verstärkt und im Differenzdruckschalter als Schaltsignal zur Verfügung steht,
c) durch die Logikschaltung, der Druck auf der Druckspeicherseite dem Hebendruck, durch Ventile A oder B angepasst wird,
d) die Zuschaltung der Druckspeicher nach erfolgter Druckanpassung stattfindet, und
e) das elektronische Signal der Druckaufnehmer mit dem Signal eines Geschwindigkeitssensors, in Maschinen mit Controller, in diesen Controller, entsprechend der beschriebenen Logikschaltung so verarbeitet werden kann, dass die Ventile über Relais vom Controller angesteuert werden.

Description

Anwendungsgebiete

Bei Maschinen mit Schwingungsdämpfer im Arbeitshydrauliksystem wie z. B. bei Radladern mit ALS, ECSS usw. Auch zum Nachrüsten bei Staplereinsatz von Radladern mit ALS oder ECSS, usw. zu empfehlen.

Gattung des Erfindungsgegenstandes
Die Erfindung betrifft Schwingungsdämpfungssysteme die überwiegend im Baumaschinenbereich wie z. B. bei Radlader als „ALS” oder „ECSS” eingebaut werden. Diese Systeme ermöglichen den Maschinen schnelleres und sicheres Fahren auf unebenem Gelände und bei schnellen Straßenfahrten, sie verhindern das sogenannte „Aufschaukeln” der Maschinen.
Stand der Technik
Beschreibung des derzeitigen Dämpfungssystems
Die Schwingungsdämpfung wird durch das Zuschalten von Druckspeichern in den Heben-Kreis der Arbeitshydraulik erreicht. Weil aber beim Arbeiten, mit den Druckspeichern im Heben-Kreis, die Arbeitshydraulik nicht präzise gesteuert werden kann, müssen die Speicher durch ein Ventil während des Arbeitens mit der Schaufel oder Staplereinrichtung abgeschaltet werden. Das Ein- und Ausschalten des Ventils erfolgt meist geschwindigkeitsabhängig. Da nach dem Füllen oder Auskippen der Schaufel, der Tragedruck immer unterschiedlich zum Druck auf der Speicherseite ist, kommt es durch den Druckausgleich beim Einschalten des Dämpfungssystems zu einer Veränderung der Schaufelposition (bei voller Schaufel nach unten, bei leerer Schaufel nach oben). Das starke Absacken der Schaufel nach dem Füllen, wird bei manchen Systemen durch ein Nachladeventil, welches den Druck bei abgeschaltetem System auf der Speicherseite auf einen fest eingestellten Tragedruck einstellt, verhindert. Wird die Schaufel aber nicht gefüllt, geht sie beim Einschalten des Systems, je nach Einstellung des Nachladeventils und der Größe der Druckspeicher ein Stück nach oben. Neuere passive Systeme wie z. B. die in der DE 197 54 828 C2 beschriebe „Hydraulische Steueranordnung für eine mobile Arbeitsmaschine”, haben ein aufwendiges und kostenintensives hydraulisches Ventil- und Leitungssystem. Bei diesen Systemen ist darauf zu achten, dass die Querschnitte der Verbindungsleitungen und Ventile zwischen Hydrozylinder- und Speicher, entsprechend der Durchflussmenge möglichst großzügig ausgelegt werden, um eine optimale Wirksamkeit des Systems zu erreichen. Ein aktives System wie in der DE 10 2004 012 945 A1 beschrieben benötigt ein elektrisch vorgesteuertes Hauptsteuergerät oder zusätzliche teure Proportionalventile. Für die Ansteuerung werden wahlweise Druck-, Weg-, Beschleunigungs- und Drehwinkelsensoren benötigt. Die Signale dieser Sensoren müssen in einem Controller verarbeitet werden und dieser muss für eine schelle Ansteuerung der elektrisch vorgesteuerten Ventile, die auch noch eine gewisse Verzögerung haben, sorgen.
Kritik des Standes der Technik
Die in der DE 197 54 828 C2 und DE 10 2004 012 945 A1 beschriebenen Systeme sind sehr aufwendig und kostenintensiv. Das am Anfang beschriebene System hat folgende wesentliche Nachteile. So geht z. B. eine nur zur Hälfte gefüllte Schaufel beim Einschalten des Systems nach oben, weil der eingestellte Tragedruck höher als der tatsächliche ist. Nach dem Auskippen der Schaufel, geht diese, nach dem Einschalten des Systems, immer hoch, weil der auf der Speicherseite eingesperrte hohe Tragedruck sich beim Einschalten des Systems entspannt. Dieses unkontrollierte Heben oder Senken der Hubeinrichtung ist besonders beim Einsatz von Gabelstaplereinrichtungen sogar gefährlich, weil Toreinfahrten, Ladebordwände Regale usw. beschädigt werden können.
Konkrete Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde eine Druckanpassung auf der Speicherseite zu dem tatsächlichen Tragedruck im Heben-Kreis unmittelbar vor jedem Einschalten des Dämpfungssystems herzustellen, damit die Hubeinrichtung nicht absackt, oder hoch geht und den Fahrer in keiner Weise irritiert und zu unüberlegten Aktionen veranlasst.
Erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs gelöst. Dieses löst das zugrundeliegende Problem dadurch, dass der Druck im Druckspeicherkreis, dem im Heben-Kreis, vor dem Einschalten des Schwingungsdämpfungssystem angepasst wird. Mit der nun beschriebenen elektro-hydraulischen-Steuerung, die auch in Fahrzeugkontrollern übernommen werden kann, ist die Druckanpassung möglich.
Mittels einer Differenzdruckmessung werden die Drücke im Heben-Kreis und auf der Speicherseite (also vor und nach dem Einschaltventil) gemessen. Die Messung erfolgt mit einem Differenzdruckaufnehmer oder mit zwei Druckaufnehmern an (P1 und P2). Das Ausgangssignal wird mit einem Differenzverstärker verstärkt und über die Grenzwertschalter weiter verarbeitet (siehe Funktion des Differenzdruckschalters). Die Ausgänge A, B und das Ausgangssignal des Geschwindigkeitsschalters werden mit einer digitalen Logikschaltung verknüpft, die dann die Ventile entsprechend schaltet. so das vor dem Einschalten des Speicherventils der Druckausgleich erfolgt ist. Diese hier beschriebene elektronische Steuerung, kann in Neuentwicklungen mit Maschinen-Controller, auch in diese programmiert werden und so einen Teil der herkömmlichen Elektronikbauteile wie z. B. Geschwindigkeitsschalter, digitale Logikschaltung, Differenzdruckschalter usw. ersetzen.
Vorteile der Erfindung
Das unkontrollierte Heben oder Senken der Hub- oder Ladeeinrichtung ist beim Einschalten des Schwingungsdämpfersystems durch die zuvor erfolgte Druckanpassung, abgestellt. Die Gefahr, durch das plötzliche Heben oder Senken, Beschädigungen an Regalen, Toren, Ladebordwänden usw. zu verursachen, ist damit beseitigt.
Beschreibung der Erfindung
Mittels einer Differenzdruckmessung werden die Drücke im Heben-Kreis 2 und auf der Speicherseite 3 (also vor und nach dem Einschaltventil) gemessen. Die Messung erfolgt mit einem Differenzdruckaufnehmer 1 oder mit zwei Druckaufnehmern an (P1 und P2). Das Ausgangssignal wird mit einem Differenzverstärker verstärkt (integriert im Differenzdruckschalter 4) und über die Grenzwertschalter (ebenfalls integriert im Differenzdruckschalter 4) weiter verarbeitet (siehe Funktion des Differenzdruckschalters 3). Die Ausgänge A und B des Differenzdruckschalters und das Ausgangssignal des Geschwindigkeitsschalters 5 werden mit einer digitalen Logikschaltung 6 verknüpft, die dann die Ventile entsprechend schaltet. so das vor dem Einschalten des Speicherventils der Druckausgleich erfolgt ist. Diese hier beschriebene elektronische Steuerung, kann in Neuentwicklungen mit Maschinen-Controller, auch in diese programmiert werden und so einen Teil der herkömmlichen Elektronikbauteile wie z. B. Geschwindigkeitsschalter, digitale Logikschaltung, Differenzdruckschalter usw. ersetzen.

Claims

Verfahren zum Druckausgleich im Dämpfungssystem einer Maschine mit hydraulischem Schwingungsdämpfer, vor der Einschaltung des Dämpfersystems dadurch gekennzeichnet, dass a) die Druckdifferenz zwischen der Druckspeicherseite und dem Heben-Kreis mittels elektronischer Druckaufnehmer gemessen wird, b) das elektronische Signal der Druckdifferenz verstärkt und im Differenzdruckschalter als Schaltsignal zur Verfügung steht, c) durch die Logikschaltung, der Druck auf der Druckspeicherseite dem Hebendruck, durch Ventile A oder B angepasst wird, d) die Zuschaltung der Druckspeicher nach erfolgter Druckanpassung stattfindet, und e) das elektronische Signal der Druckaufnehmer mit dem Signal eines Geschwindigkeitssensors, in Maschinen mit Controller, in diesen Controller, entsprechend der beschriebenen Logikschaltung so verarbeitet werden kann, dass die Ventile über Relais vom Controller angesteuert werden.