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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hydraulikventilverband sowie ein Nutzfahrzeug mit einem derartigen Hydraulikventilverband.
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Bei Hydrauliksystemen kommt es häufig vor, dass die anzusteuernden hydraulischen Verbraucher in unterschiedliche Verbrauchergruppen einzuteilen sind. Unter anderem aus Sicherheitsgründen sollen die hydraulischen Verbraucher jeder der einzelnen Verbrauchergruppen über einen vorgesehenen Hydraulikventilverband im Wesentlichen parallel zueinander ansteuerbar sein, wobei die jeweils anderen hydraulischen Verbraucher einer anderen Verbrauchergruppe nicht ansteuerbar sein sollen. Diese Konstellation ergibt sich in der Mobilhydraulik beispielsweise bei Forstarbeitsfahrzeugen, welche ein- und ausfahrbare Stützen sowie einen vielseitig bewegbaren Mast zum Greifen und Anheben von Baumstämmen aufweist. Bei entsprechenden Forstarbeitsfahrzeugen ist aus Sicherheitsgründen zu gewährleisten, dass der Mast erst ansteuerbar sein soll, nachdem die Stützen ausgefahren wurden. Darüber hinaus sollen die Stützen nicht wieder einfahrbar sein, während der Mast bedient wird. Dies dient dazu, ein Umkippen des Forstarbeitsfahrzeugs weitestgehend zu vermeiden, da ein unabsichtliches Einfahren der Stützen und damit ein Destabilisieren des Forstarbeitsfahrzeugs während der Arbeit mit dem Mast nicht möglich ist.
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Herkömmlicherweise werden zur Umsetzung zwei Hydraulikventilverbände eingesetzt, wobei ein Hydraulikventilverband zur Ansteuerung einer ersten Gruppe von hydraulischen Verbrauchern - beispielsweise von Hydraulikzylindern zur Steuerung der Stützen - und der andere Hydraulikventilverband zur Ansteuerung einer zweiten Gruppe von hydraulischen Verbrauchern - beispielsweise von Hydraulikzylindern des Masts - dient. Die notwendige Sperre zwischen den beiden Hydraulikventilverbänden wird über entsprechende Komponenten bewirkt. Um schließlich eine gleichzeitige Ansteuerung der hydraulischen Verbraucher der ersten Gruppe gemeinsam mit den Verbrauchern der zweiten Gruppe sicher vermeiden zu können kann beispielsweise eine Verteilersektion hydraulisch vorgeschaltet sein. Die Verteilersektion ist derart ausgebildet, dass nur einer der beiden Hydraulikventilverbände mit hydraulischem Druck beaufschlagt werden kann. Dies wird im Allgemeinen erreicht, indem die Verteilersektion wenigstens ein Steuerventil aufweist, welches wenigstens zwei Schaltstellungen aufweist. In einer ersten Schaltstellung wird die von einer Pumpe erhaltene mit Druck beaufschlagte Hydraulikflüssigkeit lediglich an den ersten Hydraulikventilverband ermöglicht. In einer zweiten Schaltstellung wird lediglich eine Weiterleitung der mit Druck beaufschlagten Hydraulikflüssigkeit von der Pumpe an den zweiten Hydraulikventilverband ermöglicht.
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Jede der vorgesehenen Hydraulikventilsektionen der Hydraulikventilverbände weist schließlich ein Steuerglied auf, mit welchem von der Pumpe über die Verteilersektion erhaltene mit Druck beaufschlagte Hydraulikflüssigkeit in einem gewünschten Ausmaß an den mit der entsprechenden Hydraulikventilsektion verbundenen Verbraucher weitergeleitet werden kann. Das bedeutet, dass, sobald die Pumpe druckbehaftete Hydraulikflüssigkeit über die Verteilersektion an einer vorgesehenen Hydraulikventilsektion bereitstellt und das Steuerglied der entsprechenden Hydraulikventilsektion entsprechend bedient wird, die druckbehaftete Hydraulikflüssigkeit in den mit der entsprechenden Hydraulikventilsektion verbundenen Verbraucher weitergeleitet wird und dort hydraulische Arbeit verrichten kann, bzw. eine erwünschte Bewegung eines mit dem Verbraucher verbundenen Bauteils, wie beispielsweise einer Stütze oder des Masts, hervorruft.
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Sollte die Verteilersektion jedoch derart geschaltet sein, dass keine Hydraulikflüssigkeit an die entsprechende Hydraulikventilsektion weitergeleitet wird, führt eine Bedienung des Steuerglieds der jeweiligen Hydraulikventilsektion im Wesentlichen zu keiner hydraulischen Ansteuerung des mit dieser Hydraulikventilsektion verbundenen Verbrauchers bzw. zu keiner Verrichtung von hydraulischer Arbeit an diesem Verbraucher.
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Aus dem Stand der Technik ist daher bekannt, dass herkömmlicherweise ein Hydraulikventilverband eine Mehrzahl von Hydraulikventilsektionen aufweist, von denen jede lediglich mit einem einzigen hydraulischen Verbraucher verbunden ist. Darüber hinaus ist in solchen Mobilhydrauliksystemen mit mehreren Hydraulikventilverbänden zur Vermeidung einer unerwünschten gleichzeitigen Ansteuerung unterschiedlicher mit den entsprechenden Hydraulikventilsektionen verbundenen hydraulischen Verbrauchern eine Verteilersektion vorgesehen, über welche eingestellt werden kann, dass druckbehaftete Hydraulikflüssigkeit von der Pumpe lediglich an den einen oder den anderen Hydraulikventilverband weitergeleitet wird.
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Mit solchen herkömmlichen Mobilhydrauliksystemen geht jedoch das Problem einher, dass diese aufgrund der Vielzahl an vorgesehenen Hydraulikventilverbänden sehr viel Bauraum benötigen und aufgrund der hohen Anzahl an notwendigen Bauteilen deutlich teurer sind.
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Damit ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Hydraulikventilverband aufzuzeigen, welcher unter Beibehaltung der Funktionsvielfalt und sicheren Vermeidung einer Fehlsteuerung erheblich weniger Bauraum benötigt und darüber hinaus deutlich kostengünstiger und weniger fehleranfällig ist.
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Diese Aufgabe wird durch einen Hydraulikventilverband gemäß Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 15 beschrieben. Darüber hinaus wird die Aufgabe mit einem Nutzfahrzeug gemäß Anspruch 16 gelöst.
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Der erfindungsgemäße Hydraulikventilverband weist wenigstens eine erste Hydraulikventilsektion und eine zweite Hydraulikventilsektion auf, von denen jede ein Steuerglied aufweist. Die erste Hydraulikventilsektion weist einen ersten beweglichen Verstellkörper auf, und die zweite Hydraulikventilsektion weist einen zweiten beweglichen Verstellkörper auf. Die erste Hydraulikventilsektion weist wenigstens einen ersten und einen zweiten Hydraulikanschluss auf, und die zweite Hydraulikventilsektion weist wenigstens einen dritten und einen vierten Hydraulikanschluss auf. Durch eine Bewegung bzw. Ansteuerung des ersten Verstellkörpers ist entweder der erste oder der zweite Hydraulikanschluss ansteuerbar, also mit dem Steuerglied der ersten Hydraulikventilsektion koppelbar. Durch eine Bewegung des zweiten Verstellkörpers ist hingegen entweder der dritte oder der vierte Hydraulikanschluss ansteuerbar, also mit dem Steuerglied der zweiten Hydraulikventilsektion koppelbar. Dabei bewegen sich der erste Verstellkörper und der zweite Verstellkörper gemeinsam bzw. sind der erste Verstellkörper und der zweite Verstellkörper lediglich gemeinsam beweg- bzw. ansteuerbar.
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Somit ist es möglich, mit einem Hydraulikventilverband eine Mehrzahl von an eine entsprechende Hydraulikventilsektion angeschlossenen Verbrauchern unabhängig voneinander zu steuern. Dabei ist über die Schaltposition bzw. die Schaltstellung des jeweiligen Verstellkörpers eine hydraulische Logik implementierbar, mit welcher gezielt unterschiedliche hydraulische Verbraucher der Mehrzahl von angeschlossenen hydraulischen Verbrauchern aktuell über das Steuerglied ansteuerbar sein soll. Über diese hydraulische Logik kann darüber hinaus berücksichtigt werden, wenn lediglich bestimmte Verbraucher zeitgleich ansteuerbar sein sollen bzw. dürfen. Über die Mehrfachbelegung der einzelnen Hydraulikventilsektionen mit unterschiedlichen hydraulischen Verbrauchern ist es möglich, die Gesamtzahl von vorgesehenen Hydraulikventilsektionen erheblich zu reduzieren, während die gemeinsame Bewegung bzw. lediglich parallele Ansteuerbarkeit der vorgesehenen Verstellkörper der unterschiedlichen Hydraulikventilsektionen die bereits zuvor beschriebene Funktionalität bzw. Steuerungssicherheit des einzig notwendigen Hydraulikventilverbandes gewährleistet.
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Vorteilhafterweise sind der erste Verstellkörper und der zweite Verstellkörper über eine erste Kopplung miteinander gekoppelt. In anderen Worten bedeutet dies, dass die gemeinsame Bewegung bzw. Ansteuerung der beiden Verstellkörper über eine erste Kopplung der beiden Verstellkörper bewerkstelligt wird.
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Durch das Vorsehen der ersten Koppelung ist die gemeinsame Bewegung bzw. Ansteuerbarkeit der beiden Verstellkörper über eine Vielzahl unterschiedlicher Möglichkeiten realisierbar. Damit kann der erfindungsgemäße Hydraulikventilverband einfach an eine Vielzahl unterschiedlicher Anforderungen angepasst werden.
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Ferner ist es von Vorteil, wenn der Hydraulikventilverband eine Anschlusssektion mit einem dritten beweglichen Verstellkörper aufweist, wobei sich der dritte Verstellkörper gemeinsam mit dem ersten Verstellkörper und dem zweiten Verstellkörper bewegt bzw. lediglich gemeinsam mit dem ersten Verstellkörper und dem zweiten Verstellkörper beweg- bzw. ansteuerbar ist.
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Über eine entsprechende Ausgestaltung und Ansteuerung der Anschlusssektion ist es beispielsweise möglich, nur eine bestimmte Auswahl der vorgesehenen Hydraulikventilsektionen mit druckbehafteter Hydraulikflüssigkeit zu versorgen und somit eine Druckbeaufschlagung in nicht verwendeten Hydraulikventilsektionen zu vermeiden. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn sich die Zahl der in bestimmten Betriebsmodi anzusteuernden Verbrauchern, und damit der entsprechend mit Hydraulikflüssigkeit zu versorgenden Hydraulikventilsektionen, für unterschiedliche angedachte Betriebsmodi voneinander unterscheidet. Somit ist es sinnvoll in bestimmten Schaltpositionen bzw. Schaltstellungen des dritten Verstellkörpers lediglich eine Auswahl der vorgesehenen Hydraulikventilsektionen mit druckbeaufschlagter Hydraulikflüssigkeit von der Pumpe zu versorgen. Alternativ kann dies jedoch auch über eine entsprechende Auslegung der ersten beiden Verstellkörper berücksichtigt werden, da deren Bewegung bzw. Ansteuerbarkeit, wie bereits beschrieben wurde, gekoppelt ist. Über die Kopplung der Bewegung des dritten Verstellkörpers mit den ersten beiden Verstellkörpern können von vornherein lediglich bestimme Ansteuerungskombinationen auswählbar sein, was wiederum eine Gefahr der fehlerhaften Ansteuerung des Hydraulikventilverbands mindert.
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Vorteilhafterweise sind der dritte Verstellkörper und der erste Verstellkörper über eine zweite Kopplung miteinander gekoppelt. In anderen Worten bedeutet dies, dass eine gemeinsame Bewegung bzw. Ansteuerung des ersten und des dritten Verstellkörpers über eine zweite Kopplung zwischen dem ersten Verstellkörper und dem dritten Verstellkörper bewerkstelligt ist.
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Darüber hinaus ist bei dieser vorteilhaften Ausführungsform berücksichtigt, dass die ersten beiden Verstellkörper bereits gemeinsam bewegt werden bzw. lediglich gemeinsam ansteuerbar sind bzw. über die erste Kopplung bereits miteinander gekoppelt sind. Damit kann auf eine weitere Kopplung des zweiten Verstellkörpers mit dem dritten Verstellkörper verzichtet werden, was wiederum Bauraum einspart und die Komplexität des Ventilverbands niedrig hält. Darüber hinaus sind damit auch Fehler bei der Abstimmungen der unterschiedlichen Kopplungen aufeinander, welche zur Funktionsuntauglichkeit oder Beschädigung des Hydraulikventilverbands bei seiner Bedienung führen könnten, sicher zu vermeiden.
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Vorteilhafterweise erfolgt die erste Kopplung und/oder die zweite Kopplung hydraulisch und/oder mechanisch bzw. ist die erste Kopplung und/oder die zweite Kopplung hydraulisch und/oder mechanisch verwirklicht bzw. ausgebildet.
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Eine hydraulische Umsetzung der ersten und/oder der zweiten Kopplung ermöglicht eine einfache räumliche Trennung der vorgesehenen Hydraulikventilsektionen voneinander bzw. von der Anschlusssektion ohne mechanische Kraftübertragungssysteme vorsehen zu müssen. Somit ist es möglich, den Hydraulikventilverband besonders gut an einen vorgegebenen Bauraum anzupassen, ohne die Funktionalität des Hydraulikventilverbands einzuschränken. Eine mechanische Umsetzung der Kopplungen kann beispielsweise über Verschraubungen, Federsysteme, Stifte, Klebeflächen, magnetische Kopplungen sowie viele weitere bekannte Möglichkeiten verwirklicht werden. Aufgrund der Vielzahl von Möglichkeiten zur Umsetzung der mechanischen Kopplung eignet sich diese Ausgestaltung besonders gut, wenn aufgrund der gegebenen Bedingungen, wie beispielsweise bestimmter Temperaturen, Drücke oder Atmosphären, spezielle Anforderungen an die vorzusehende Kopplung zu stellen sind. Darüber hinaus kann beispielsweise lediglich eine Kopplung bei einer beispielsweise rotatorischen Bewegung der Verstellkörper von Nöten sein, jedoch eine gewisse Flexibilität in der Ausrichtung der entsprechenden Rotationsachsen zueinander erwünscht sein. In diesem Fall könnte es sich dann anbieten die Kopplung in Form einer Kardankupplung umzusetzen. Eine Betätigung von Ventilen durch die rotatorische Bewegung der Verstellkörper in Form einer Nockenwelle wäre auch denkbar.
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Vorteilhafterweise sind wenigstens zwei Verstellkörper einstückig, also als Einheit bzw. als ein gemeinsamer Verstellkörper, ausgebildet. Insbesondere sind der erste und der dritte Verstellkörper und/ oder der erste und der zweite Verstellkörper einstückig ausgebildet.
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Eine solche einstückige Ausbildung zweier Verstellkörper ersetzt die Notwendigkeit einer anderweitigen Systemanpassung zur Bewerkstelligung der gemeinsamen Bewegung bzw. Ansteuerung der entsprechenden Verstellkörper und sorgt damit im allgemeinen für eine Einsparung von Bauraum und eine Vereinfachung des Systemaufbaus. Dabei ist die einstückige Ausbildung der Verstellkörper insbesondere bei der Herstellung von Standardhydraulikventilverbänden von Vorteil, da somit die Komplexität entsprechender Hydraulikventilverbände deutlich herabgesetzt werden kann und damit der entsprechende Hydraulikventilverband günstiger und weniger fehleranfällig wird.
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Vorteilhafterweise ist die erste Kopplung und/oder die zweite Kopplung eine form- und/ oder kraftschlüssige Kopplung bzw. ist die erste Kopplung und/oder die zweite Kopplung als form- und/ oder kraftschlüssige Kopplung ausgebildet.
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Solche form- und/ oder kraftschlüssigen Kopplungen weisen den Vorteil auf, dass diese im allgemeinen sehr einfach technisch umsetzbar und wenig fehleranfällig sind.
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Vorteilhafterweise erfolgt die erste und/oder die zweite Kopplung derart, bzw. ist die erste und/oder die zweite Kopplung derart ausgebildet, dass die Verstellkörper eine im Wesentlichen in Richtung, Geschwindigkeit und/oder Dauer identische Bewegungen ausführen, bzw. lediglich eine im Wesentlichen in Richtung, Geschwindigkeit und/oder Dauer identische Bewegung durch die entsprechenden Verstellkörper ausführbar ist.
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Eine derartige Ausgestaltung der vorgesehenen Kopplungen ist im Allgemeinen besonders einfach umsetzbar, womit die Komplexität des gebildeten Hydraulikventilverbands herabgesetzt wird und somit sowohl die Kosten zur Herstellung als auch die Fehleranfälligkeit des entsprechenden Hydraulikventilverbands gemindert werden.
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Darüber hinaus kann so auch eine modulare Erweiterung des Hydraulikventilverbands erfolgen. Insbesondere wenn der zweite Verstellkörper so ausgebildet ist, dass dieser mit einem weiteren Verstellkörper einer weiteren Hydraulikventilsektion problemlos über eine weitere Kopplung gekoppelt werden kann, ist ein modularer Aufbau des Hydraulikventilverbands gut umsetzbar. Dies spart Kosten und erleichtert zudem die Auslegung von hydraulischen Systemen, da standardisierte Komponenten baukastenartig zusammengesetzt werden können. Insbesondere beim Einsatz in der Mobilhydraulik kann beispielsweise ein für ein Forstarbeitsfahrzeug vorgesehener Hydraulikventilverband erweitert werden, um beispielsweise zusätzliche Verbraucher anzusteuern.
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Vorteilhafterweise sind die Verstellkörper, oder wenigstens einzelne der vorgesehenen Verstellkörper, axial und/oder rotatorisch bewegbar.
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Dabei stellt die axiale Bewegbarkeit der Verstellkörper die einfachste und verbreitetste Möglichkeit zum Erhalt einer Bewegbarkeit der Verstellkörper dar. Die rotatorische Umsetzung ermöglicht eine Ersparnis an Bauraum, wobei höhere Anforderungen an die Fertigung zu stellen sind. Eine Kombination aus axialer und rotatorischer Bewegbarkeit der Verstellkörper ermöglicht schließlich eine praktikable und platzsparende Umsetzung einer Vielzahl von unterschiedlichen Schaltpositionen bzw. Schaltstellungen der Verstellkörper.
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Vorteilhafterweise ist in einer ersten Schaltposition bzw. Schaltstellung der Verstellkörper der erste und der dritte Hydraulikanschluss ansteuerbar bzw. mit druckbehafteter Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar, während in dieser ersten Schaltposition bzw. Schaltstellung der zweite und der vierte Hydraulikanschluss gesperrt und dementsprechend nicht mit druckbehafteter Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar sind.
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Somit kann gewährleistet werden, dass in einer ersten Schaltposition bzw. Schaltstellung der Verstellkörper lediglich hydraulische Verbraucher einer ersten Verbrauchergruppe, welche dementsprechend mit dem ersten und dem dritten Hydraulikanschluss verbunden sind, mit druckbehafteter Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar sind, während hydraulische Verbraucher einer zweiten Verbrauchergruppe, welche in ihrer Ansteuerbarkeit von den hydraulische Verbrauchern der ersten Verbrauchergruppe aus sicherheitstechnischen Gründen oder aufgrund anderer Anforderungen getrennt sein sollen bzw. müssen, nicht mit druckbehafteter Hydraulikflüssigkeit beaufschlagbar sind. Bezogen auf das eingangs beschriebene Beispiel wären also Hydraulikzylinder, welche zum Bewegen des Masts vorgesehen sind, mit dem zweiten und dem vierten Hydraulikanschluss verbunden, während Hydraulikzylinder, welche den Stützen zugeordnet sind, mit dem ersten und dem dritten Hydraulikanschluss verbunden sind. Mithin sind nur die Stützen bewegbar.
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Vorteilhafterweise sind in einer zweiten Schaltposition bzw. Schaltstellung der Verstellkörper der zweite und der vierte Hydraulikanschluss ansteuerbar, während der erste und der dritte Hydraulikanschluss gesperrt sind. Dies bedeutet im Wesentlichen, dass in der zweiten Schaltposition bzw. Schaltstellung der Verstellkörper druckbehaftete Hydraulikflüssigkeit lediglich an diejenigen hydraulischen Verbraucher weitergeleitet werden kann, welche am zweiten bzw. am vierten Hydraulikanschluss angeschlossen sind, während hydraulische Verbraucher, welche am ersten und dritten Hydraulikanschluss angeschlossen sind, nicht mit druckbehafteter Hydraulikflüssigkeit versorgt werden können.
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Die Bedeutung der zweiten Schaltposition bzw. Schaltstellung ergibt sich analog zur ersten Schaltposition bzw. Schaltstellung, lediglich mit dem Unterschied, dass nun die Möglichkeit bzw. Unmöglichkeit zum Betrieb der an den entsprechenden Hydraulikanschlüssen angeschlossenen Verbraucher gerade umgekehrt ist als in der ersten Schaltposition bzw. Schaltstellung der Verstellkörper.
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Vorteilhafterweise sind der erste, der zweite, der dritte und der vierte Hydraulikanschluss in einer dritten Schaltposition bzw. Schaltstellung der Verstellkörper gesperrt. In anderen Worten bedeutet dies, dass die Verstellkörper in eine dritte Schaltposition bzw. Schaltstellung gebracht werden können, in welcher weder über den ersten noch den zweiten, den dritten oder gar den vierten Hydraulikanschluss druckbehaftete Hydraulikflüssigkeit an entsprechende Verbraucher weitergleitet werden kann.
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Über die Bereitstellung der eben beschriebenen dritten Schaltposition bzw. Schaltstellung der Verstellkörper kann ein Betriebsmodus realisiert werden, in welchem eine Weiterleitung von druckbehafteter Hydraulikflüssigkeit an einen jeden der an den Hydraulikventilverband angeschlossenen hydraulischen Verbraucher unterbunden wird. Dies ist bspw. besonders vorteilhaft, wenn ein ungewolltes Hervorrufen hydraulisch bedingter Bewegungen, wie beispielsweise der Stützen oder des Masts, sicher verhindert werden soll. Dies ist vor allem von Bedeutung, wenn beispielsweise ein Forstarbeitsfahrzeug zu einem neuen Arbeitsstandort bewegt werden soll und währenddessen die hydraulischen Verbraucher keine hydraulisch bedingte Bewegung ausführen sollen.
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Vorteilhafterweise sind in einer vierten Schaltposition bzw. Schaltstellung der Verstellkörper der erste und der zweite Hydraulikanschluss und/ oder der dritte und der vierte Hydraulikanschluss hydraulisch entlastbar. Dies bedeutet, dass eine vierte Schaltposition bzw. Schaltstellung der Verstellkörper vorgesehen bzw. ermöglicht ist, in welcher einerseits keine druckbeaufschlagte Hydraulikflüssigkeit an entsprechende Verbraucher, welche an den jeweiligen Hydraulikanschlüssen angeschlossen sind, weitergeleitet werden kann, jedoch ein Ableiten druckbehafteter Hydraulikflüssigkeit aus den entsprechenden Verbrauchern möglich ist.
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Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die angeschlossenen Verbraucher nicht lediglich mit Druck beaufschlagt werden können, sondern über den Hydraulikventilverband auch entlastbar sind, was die Funktionsvielfalt und damit die Einsatzbreite des vorgestellten Hydraulikventilverbands ausweitet.
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Vorteilhafterweise ist der erste und/oder der zweite Verstellkörper ein Schieber bzw. sind der erste und/ oder der zweite Verstellkörper in Form von Schieberventilen bzw. Schieberkolben eines Schieberventils ausgebildet. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn der dritte Verstellkörper ein Schieber ist bzw. als Schieberventil oder Schieberkolben eines Schieberventils ausgebildet ist.
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Diese Ausgestaltungen weisen den Vorteil auf, dass Schieber bzw. Schieberventile weit verbreitet und deren Anpassungsfähigkeit sowie Funktionsvielfalt sehr groß sind. Zudem stellen Schieber bzw. Schieberventile die direkteste Möglichkeit zur realen Umsetzung der entsprechenden Verstellkörper des Hydraulikventilverbandes dar. Sie sind vorteilhafterweise vergleichsweise kostengünstig, wenig fehleranfällig, und leicht zu warten.
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Neben dem oben beschriebenen Hydraulikventilverband betrifft die vorliegende Erfindung ein Nutzfahrzeug mit wenigstens zwei hydraulischen Verbrauchern und einem Hydraulikventilverband entsprechend einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Dabei ist ein erster der beiden hydraulischen Verbraucher an den ersten und/oder dritten Hydraulikanschluss angeschlossen und ein zweiter der beiden hydraulischen Verbraucher an den zweiten und/oder vierten Hydraulikanschluss angeschlossen.
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Indem der zuvor beschriebene Hydraulikventilverband in einem Nutzfahrzeug vorgesehen wird, können die anfangs beschriebenen Möglichkeiten zum Betrieb der Verbraucher bspw. zur Bewegung der Stützen (erster Verbraucher) und zur Bewegung des Masts (zweiter Verbraucher) bei dem Nutzfahrzeug umgesetzt werden.
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Eine beispielhafte Ausführungsform der Erfindung wird im Folgenden anhand einer Figur beschrieben. Dabei zeigt schematisch:
- 1 einen Hydraulikschaltplan eines Hydraulikventilverbands entsprechend einer beispielhaften vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung.
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In 1 ist ein Hydraulikschaltplan eines erfindungsgemäßen Hydraulikventilverbandes 10 gezeigt, welcher eine erste Hydraulikventilsektion 100, eine zweite Hydraulikventilsektion 200 sowie eine Anschlusssektion 300 aufweist. Die erste Hydraulikventilsektion 100 umfasst dabei einen ersten Verstellkörper 110 sowie ein erstes Steuerglied 120. Das erste Steuerglied 120 ist hier als allgemein bekanntes proportional Wegeschieberventil ausgebildet, welches beispielsweise von der Anmelderin unter den Typenbezeichnungen PSL und PSV angeboten wird. Andere Ausgestaltungsmöglichkeiten für das erste Steuerglied 120 sind natürlich auch denkbar und liegen im Bereich des Fachmanns.
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Das erste Steuerglied 120 ist eingangsseitig mit einem Ausgangsanschluss der Anschlusssektion 300 verbunden. Ausgangsseitig ist das erste Steuerglied 120 hydraulisch mit Eingangsanschlüssen des ersten Verstellkörpers 110 verbunden. Im vorliegenden Beispiel ist der erste Verstellkörper 110 als Schieberkolben eines 6/3- Wegeschieberventils ausgebildet und umfasst neben zwei Eingangsanschlüssen auch vier Hydraulikanschlüsse in Form von Ausgangsanschlüssen A1, A2, B1 und B2. Die Ausgangsanschlüsse A1, A2, B1 und B2 sind dazu ausgebildet, hydraulisch mit zu anzusteuernden hydraulischen Verbrauchern verbunden zu werden.
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Analog hierzu weist die zweite Hydraulikventilsektion 200 einen zweiten beweglichen Verstellkörper 210 sowie ein zweites Steuerglied 220 auf. Die zweite Hydraulikventilsektion 200 ist hierbei weitgehend identisch zur ersten Hydraulikventilsektion 100 ausgebildet. Dementsprechend ist das zweite Steuerglied 220 über eine hydraulische Verbindung mit dem Ausgangsanschluss der Anschlusssektion 300 verbunden und über zwei weitere Leitungen mit Eingangsanschlüssen des zweiten Verstellkörpers 210 verbunden. Der zweite Verstellkörper 210 weist neben den beiden Eingangsanschlüssen auch vier weitere Hydraulikanschlüsse in Form von Ausgangsanschlüssen A3, A4, B3 und B4 auf und ist ebenfalls als Schieberkolben eines 6/3-Wegeschieberventils ausgebildet.
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Wie dargestellt besteht der strukturelle Unterschied zwischen der ersten Hydraulikventilsektion 100 und der zweiten Hydraulikventilsektion 200 darin, dass für alle Schaltpositionen bzw. Schaltstellungen I, II und IV des ersten Verstellkörpers 110 alle nicht mit dem ersten Steuerglied 120 verbundenen Ausgangsanschlüsse über Druckentlastungsleitungen mit einer Rücklaufleitung R verbunden sind und bei der zweiten Hydraulikventilsteuersektion 200 für alle Schaltpositionen bzw. Schaltstellungen I, II und III des zweiten Verstellkörpers 210 alle Ausgangsanschlüsse, welche nicht mit dem zweiten Steuerglied 220 verbunden sind, geschlossen sind. An dieser Stelle sei angemerkt, dass die genaue Ausgestaltung der beiden Hydraulikventilsektionen 100, 200 weiteren Anpassungen unterworfen werden kann, welche insbesondere auf die beiden Verstellkörper 110, 210 gerichtet sind, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen. Beispielsweise können die Verstellkörper 110, 210 jeweils nur einen Eingangsanschluss und zwei Ausgangsanschlüsse aufweisen.
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Darüber hinaus können die beiden Verstellkörper 110, 210 auch als rotatorisch bewegte Schieberkolben oder in anderer Ausgestaltung als in der hier gezeigten translatorisch bewegbaren Ausführungsform vorliegen. Des Weiteren können die beiden Verstellkörper 110, 210 nicht nur drei Schaltstellungen ermöglichen, sondern auch lediglich zwei oder mehr als drei Schaltstellungen erlauben.
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Wie gezeigt sind die beiden Verstellkörper 110, 210, über eine mechanische Kopplung 20 miteinander verbunden, um lediglich eine gemeinsame Bewegung bzw. Ansteuerung der beiden Verstellkörper 110, 210 zu ermöglichen. Die beiden Verstellkörper 110, 210 sind über ein Steuerelement 22 bewegbar bzw. ansteuerbar. Über eine Betätigung des Steuerelements 22 kann der Hydraulikventilverband 10 bzw. können die Verstellkörper 110, 210 im Wesentlichen in die unterschiedlichen Schaltpositionen bzw. Schaltstellungen I, II, III und IV bewegt bzw. versetzt werden. Dabei ist das Steuerelement 22 nicht wie in dieser Ausführungsform gezeigt auf einen Hebel beschränkt, sondern kann in jeglicher tauglicher Form ausgebildet sein.
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Der erste Verstellkörper 110 ist über eine zweite mechanisch ausgebildete Kopplung 30 mit einem dritten Verstellkörper 310 gekoppelt, wobei der dritte Verstellkörper 310 als Teil der Anschlusssektion 300 ausgebildet ist. Bei dem dritten Verstellkörper 310 handelt es sich im vorliegenden Fall um einen Schieberkolben eines 2/3-Proportional-Wegeschieberventils, wobei ein erster Ausgangsanschluss wie zuvor beschrieben, mit den beiden Steuergliedern 120, 220 der ersten und zweiten Hydraulikventilsektion 100, 200 verbunden ist. Neben dem ersten Ausgangsanschluss weist der dritte Verstellkörper 310 einen ersten Eingangsanschluss auf, welcher über eine Druckentlastungssektion 320 mit einer Pumpenleitung P einer Hydraulikpumpe 40 verbunden ist. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei der Pumpe 40 um eine Regelpumpe in Form einer druckvorgesteuerte Hydraulikpumpe.
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Um die druckvorgesteuerte Hydraulikpumpe 40 angemessen vorsteuern zu können sind entsprechende Druckvorsteuerleitungen LS vorgesehen, welche in der Figur gestrichelt dargestellt sind. Zur Umsetzung des Erfindungsgedankens ist es jedoch nicht notwendig, diese Druckvorsteuerung der Pumpe 40 vorzusehen. Bei der gezeigten Variante der Druckvorsteuerung handelt es sich um ein allgemein bekanntes Verfahren bzw. einen allgemein bekannten Systemaufbau nach dem Prinzip des Load-Sensings zum lastdruckunabhängigen Betätigen der hydraulischen Verbraucher, sodass hierauf nicht näher eingegangen wird.
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Im Folgenden wird auf die prinzipielle Funktionsweise des erfindungsgemäßen Hydraulikventilverbands 10 eingegangen. In dem in 1 gezeigten Betriebsmodus befinden sich der zweite Verstellkörper 210 sowie der dritte Verstellkörper 310 in einer dritten Schaltposition bzw. Schaltstellung III, während sich der erste Verstellkörper 110 in einer vierten Schaltposition bzw. Schaltstellung IV befindet.
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In dem gezeigten Betriebsmodus ist sowohl eine Weiterleitung druckbehafteter Hydraulikflüssigkeit aus der Pumpe 40 durch den dritten Verstellkörper 310 als auch eine Weiterleitung von druckbehafteter Hydraulikflüssigkeit aus dem ersten Steuerglied 120 und dem zweiten Steuerglied 220 an die Ausgangsanschlüsse A1 bis A4 sowie B1 bis B4 unterbunden. Dabei kann die durch die Pumpe 40 am Eingangsanschluss des dritten Verstellkörpers 310 bereitgestellte druckbehaftete Hydraulikflüssigkeit über die Druckentlastungssektion 320 und den Rücklauf R in den Tank 50 zurücklaufen. In dem in 1 gezeigten Betriebsmodus kann selbst eine fehlerhafte oder ungewollte Betätigung der beiden Steuerglieder 120 oder 220 nicht zur Druckbeaufschlagung bei den an dem Hydraulikventilverband 10 angeschlossenen Verbrauchern führen.
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Wird nun das Steuerelement 22 betätigt und damit beispielsweise der zweite Verstellkörper 210 in die erste Schaltposition bzw. Schaltstellung I bewegt, sorgt die erste mechanische Kopplung 20 dafür, dass gleichzeitig auch der erste Verstellkörper 110 in die erste Schaltposition bzw. Schaltstellung I bewegt wird. Parallel dazu wird über die zweite mechanische Kopplung 30 sichergestellt, dass auch der dritten Verstellkörper 310 in die erste Schaltposition bzw. Schaltstellung I gebracht wird. Somit befinden sich dann alle drei Verstellkörper 110, 210 und 310 in der ersten Schaltposition bzw. Schaltstellung I. Nun wird druckbehaftete Hydraulikflüssigkeit von der Pumpe 40 durch den dritten Verstellkörper 310 zu den Eingangsanschlüssen der beiden Steuerglieder 120, 220 weitergeleitet. Wird in Folge beispielsweise das erste Steuerglied 120 derart angesteuert, dass es druckbeaufschlagte Hydraulikflüssigkeit weiter zum ersten Verstellkörper 110 leitet, wird aufgrund der Stellung des ersten Verstellkörpers in der ersten Schaltposition bzw. Schaltstellung I die von dem ersten Steuerglied 120 weitergeleitete druckbehaftete Hydraulikflüssigkeit an die Hydraulikanschlüsse A1, B1 weitergeleitet. Damit werden hydraulische Verbraucher, welche an die Hydraulikanschlüsse A1, B1 angeschlossen sind mit druckbeaufschlagter Hydraulikflüssigkeit versorgt. Analog dazu kann, falls gewünscht zeitgleich, auch das zweite Steuerglied 220 derart angesteuert werden, dass Hydraulikflüssigkeit zum zweiten Verstellkörper 210 weitergeleitet wird, womit aufgrund der Stellung des zweiten Verstellkörpers 210 in der ersten Schaltposition bzw. Schaltstellung I die druckbeaufschlagte Hydraulikflüssigkeit zu den an den Hydraulikanschlüssen A3, B3 angeschlossenen hydraulischen Verbrauchern weitergeleitet wird.
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Um an dieser Stelle noch einmal den Bezug zu dem anfänglich genannten Beispiel des Forstarbeitsfahrzeugs herzustellen, könnten an den Hydraulikanschlüssen A1, B1, A3 und B3 beispielsweise die Hydraulikzylinder zur Bewegung der Stützen angekoppelt sein, während an den Hydraulikanschlüssen A2, B2, A4 und B4 die dem Mast zugeordneten Hydraulikzylinder angeschlossen sein können. Indem über die erste Kopplung 20 die beiden Verstellkörper 110 und 210 immer nur in die gleiche Schaltposition bzw. Schaltstellung I oder II bewegbar sind, ist im oben beschriebenen Fall lediglich eine Ansteuerung und damit ein Hervorrufen einer hydraulischen Bewegung der Stützen möglich. Nebenbei wird ein vorzeitiges Einleitung einer Bewegung des Masts und damit die Gefahr des Umkippens des Forstarbeitsfahrzeugs vermieden. Über die beiden Steuerglieder 120, 220 können die Stützen im vorliegenden Beispiel vorteilhafterweise paarweise angesteuert werden, da jedes der Steuerglieder 120, 220 mit zwei Hydraulikanschlüssen A1, B1 bzw. A3, B3 verbunden ist.
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Wird im Weiteren der zweite Verstellkörper 210 durch Betätigung des Steuerelements 22 in die zweite Schaltposition bzw. Schaltstellung II gebracht, stellen die beiden mechanischen Kopplungen 20 und 30 sicher, dass auch der erste Verstellkörper 110 sowie der dritte Verstellkörper 310 ebenfalls in die zweite Schaltposition bzw. Schaltstellung II versetzt werden. Analog zur ersten Schaltposition bzw. Schaltstellung I ist dann eine Weiterleitung druckbehafteter Hydraulikflüssigkeit von der Pumpe 40 an die beiden Steuerglieder 120, 220 ermöglicht. Im Gegensatz zu der ersten Schaltposition bzw. Schaltstellung I sind in der zweiten Schaltposition bzw. Schaltstellung II die Eingangsanschlüsse der Verstellkörper 110, 210 nicht mit den Hydraulikanschlüssen A1, B1, A3 und B3, sondern mit den Hydraulikanschlüssen A2, B2, B4 und A4 verbunden. Dementsprechend ist dann über eine entsprechende Ansteuerung der Steuerglieder 120, 220 lediglich eine Druckbeaufschlagung an hydraulische Verbrauchern möglich, welche mit den entsprechenden Hydraulikanschlüssen A2, B2, A4 und B4 verbunden sind.
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In Bezug auf das Beispiel des Forstarbeitsfahrzeugs wäre in der zweiten Schaltposition bzw. Schaltstellung II lediglich eine Bewegung des Masts möglich, während die Stützen nicht angesteuert werden können, da diese in der zweiten Schaltposition bzw. Schaltstellung II nicht mehr mit den Steuergliedern 120, 220 und somit mit dem Ausgang der Pumpe 40 verbunden bzw. verbindbar sind.
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Den wesentlichen Erfindungsgedanken zusammenfassend lässt sich erkennen, dass jedes der beiden Steuerglieder 120, 220 mit mehreren unterschiedlichen hydraulischen Verbrauchern verbunden ist, wobei sich durch die erste Kopplung 20 zwischen den beiden Verstellkörpern 110, 210 nur bestimmte hydraulische Verbraucher gleichzeitig hydraulisch ansteuerbar schalten lassen. Damit ist es einerseits möglich, weniger Hydraulikventilsektionen bzw. Steuerglieder vorzusehen, als dies der Fall wäre, wenn jedes Steuerglied zur Steuerung eines einzelnen hydraulischen Verbrauchers vorgesehen wäre. Über diese gemeinsame Bewegung bzw. Ansteuerung der Verstellkörper 110, 210 ist eine hydraulische Logik darstellbar die es ermöglicht, bestimmte und nicht erwünschte gleichzeitige Ansteuerungen unterschiedlicher hydraulischer Verbraucher zu vermeiden. Dies wird erreicht, indem in den unterschiedlichen Schaltpositionen bzw. Schaltstellungen lediglich eine bestimmte Auswahl an Verbrauchern bzw. entsprechenden Hydraulikanschlüssen A1 bis A4 bzw. B1 bis B4 mit den Steuergliedern 120, 220 gekoppelt sind.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Hydraulikventilverband
- 20
- Erste Kopplung
- 22
- Steuerelement
- 30
- Zweite Kopplung
- 40
- Pumpe
- 50
- Tank
- 100
- Erste Hydraulikventilsektion
- 110
- Erster Verstellkörper
- 120
- Erstes Steuerglied
- 200
- Zweite Hydraulikventilsektion
- 210
- Zweiter Verstellkörper
- 220
- Zweites Steuerglied
- 300
- Anschlusssektion
- 310
- Dritter Verstellkörper
- 320
- Druckentlastungssektion
- A1 - A4:
- Hydraulikanschlüsse (bzw. Ausgangsanschlüsse)
- B1 - B4:
- Hydraulikanschlüsse (bzw. Ausgangsanschlüsse)
- LS:
- Druckvorsteuerleitung
- M:
- Messanschluss
- P:
- Pumpenleitung
- R:
- Rücklauf
- T:
- Tankleitung
- Z:
- Messanschluss
- I.:
- Erste Schaltposition (bzw. Schaltstellung)
- II.:
- Zweite Schaltposition (bzw. Schaltstellung)
- II.:
- Dritte Schaltposition (bzw. Schaltstellung)
- IV.:
- Vierte Schaltposition (bzw. Schaltstellung)
