DE10354956A1 - Hydraulische Steueranordnung für ein mobiles Arbeitsgerät - Google Patents

Hydraulische Steueranordnung für ein mobiles Arbeitsgerät Download PDF

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Bosch Rexroth AG
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    • E02F3/36Component parts
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    • E02F3/43Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations
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    • E02F3/432Control of dipper or bucket position; Control of sequence of drive operations for bucket-arms, front-end loaders, dumpers or the like for keeping the bucket in a predetermined position or attitude
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    • E02F9/22Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2278Hydraulic circuits
    • E02F9/2285Pilot-operated systems

Abstract

Offenbart ist eine hydraulische Steueranordnung für ein mobiles Arbeitsgerät, insbesondere für einen Rad- oder Baggerlader, bei dem eine Schaufel an einen Ausleger angelenkt ist. Die Winkellage der Schaufel läßt sich über eine Ausrichtsteuereinrichtung während einer Verschwenkung des Auslegers mit Bezug zu den Achsen des Arbeitsgerätes konstant halten. Erfindungsgemäß ist die Ausrichtsteuereinrichtung derart ausgebildet, dass bei einer Änderung einer voreingestellten Winkellage über ein Vorsteuergerät ein Steuersignal generiert wird, über das eine Schaufelsteuereinheit derart ansteuerbar ist, dass die Schaufel wieder in ihre vorbestimmte Winkellage zurückgefahren wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine hydraulische Steueranordnung für ein mobiles Arbeitsgerät, beispielsweise einen Radlader oder einen Baggerlader, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Bei Baggerladern oder Radladern ist ein Ausleger schwenkbar an einem Rahmen angelenkt. An dem vom Rahmen des Rad-/Baggerladers entfernten Endabschnitt des Auslegers ist eine Schaufel gelagert, die mittels eines Schaufelzylinders gegenüber dem Ausleger verschwenkbar ist. Die Verschwenkung des Auslegers erfolgt mittels eines am Rahmen des Rad-/Baggerladers angelenkten Auslegerzylinders. Die beiden vorgenannten Zylinder sind jeweils als Differentialzylinder ausgeführt, deren Druckräume über ein Vorsteuergerät mit einem zugeordneten Proportionalventil mit einer Verstellpumpe oder einem Tank verbunden werden, um den jeweiligen Differentialzylinder aus- oder einzufahren.
  • Eine Anforderung an derartige Konstruktionen besteht darin, dass die Relativposition der Schaufel während des Anhebens oder Absenken des Auslegers mit Bezug zum Rad-/Baggerlader konstant gehalten werden soll um ein unbeabsichtigtes Auskippen des in der Schaufel aufgenommenen Materials zu vermeiden. Bei der aus der WO 02/081828 A1 bekannten Lösung wird die Beibehaltung dieser Relativposition ("self-levelling") durch eine Ausrichtsteuereinrichtung realisiert, bei der die Schwenkbewegung der Schaufel mit Bezug zum Ausleger über eine Schubstange auf einen drehbar gelagerten Kulissenkörper übertragen wird, gegen dessen Steuerkulisse ein Stößel eines Steuerventils vorgespannt ist. Über dieses Steuerventil kann ein Steuerdruck generiert werden, der in einem Steuerraum des dem Schaufelzylinder zugeordneten Proportionalventils anliegt. Die Bahn der Steuerkulisse ist derart gewählt, dass der Schaufelzylinder während der Schwenkbewegung des Auslegers so angesteuert wird, dass die Schaufel die gewünschte Relativposition mit Bezug zum Boden bzw. zum Rad-/Baggerlader beibehält. Die Ausrichtsteuereinrichtung der bekannten Lösung ist allerdings so ausgeführt, dass lediglich eine gewünschte Relativposition einstellbar ist. Des Weiteren ist das "self-levelling" bei dieser bekannten Lösung nur in einer Richtung, d. h. in Richtung "Nachobenschwenken" der Schaufel möglich.
  • Das "self-levelling" ist auch durch besondere Ausgestaltung der Ladegeometrie des Auslegers und der Schaufel zu verwirklichen. So kann beispielsweise die Anlenkung der Schaufel an den Ausleger über eine Parallelführung erfolgen. Eine derartige Parallelkinematik ist jedoch sehr aufwendig und entsprechend teuer.
  • Dem gegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Steueranordnung für ein mobiles Arbeitsgerät, insbesondere einen Radlader oder einen Baggerlader zu schaffen, bei der das "selflevelling" mit minimalem vorrichtungstechnischen Aufwand verwirklicht ist.
  • Diese Aufgabe wird durch eine hydraulische Steueranordnung für ein mobiles Arbeitsgerät, insbesondere für einen Baggerlader oder einen Radlader mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Erfindungsgemäß wird die an einem Ausleger angelenkte Schaufel über eine Ausrichtsteuereinrichtung in einer vorbestimmten Relativlage zum Boden oder den Achsen des Bagger-/Radladers gehalten. Die Ausrichtsteuereinrichtung hat ein Übertragungsglied, das die Schwenkbewegung der Schaufel auf einen Betätigungskopf überträgt, dessen Grundposition einstellbar ist. Diese Grundposition des Betätigungskopfs der Ausrichtsteuereinrichtung entspricht einer konstant zu haltenden Relativposition der Schaufel mit Bezug zum Arbeitsgerät. Solange während der Verschwenkung des Auslegers die Schaufel ihre voreingestellte Winkellage beibehält, verbleibt der Betätigungskopf in seiner eingestellten Grundposition. Bei einer Veränderung der Winkellage wird der Betätigungskopf verschoben und in Abhängigkeit von dieser Verschiebung ein Steuersignal generiert, das zu einer Schaufelsteuereinheit geführt wird, um einen Schaufelzylinder derart zu verstellen, dass die Schaufel wieder ihre voreingestellte Winkellage einnimmt und entsprechend der Betätigungskopf zurückgeführt wird.
  • D. h., erfindungsgemäß wird eine Soll-Winkellage der Schaufel mit Hilfe des verstellbaren Betätigungskopfes eingestellt und in die Ansteuerung der Schaufel eingegriffen, wenn diese sich aus der voreingestellten Winkellage herausbewegt. Eine derartige Steueranordnung erlaubt es, praktisch jede beliebige Winkellage als Sollwert einzustellen und während des Verschwenken des Auslegers konstant zu halten, wobei der vorrichtungstechnische Aufwand äußerst gering ist.
  • Beim Gegenstand der eingangs diskutierten WO 02/081828 A1 kann weder die Soll-Winkellage der Schaufel eingestellt werden noch konnte die Schaufel während der Verschwenkung des Auslegers nach unten (kippen) verstellt werden, so dass eine diese Bewegung voraussetzende Sollposition mit der bekannten Lösung nicht anfahrbar ist.
  • Bei einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Betätigungskopf der Ausrichtsteuereinrichtung als ein Stellhebel eines Vorsteuergerätes ausgeführt, dessen elektrische oder hydraulische Steuersignale zur Schaufelsteuereinheit geführt sind.
  • Dieses Vorsteuergerät wird vorzugsweise mit zwei hydraulischen Vorsteuerelementen ausgeführt, deren Steueranschlüsse über Signalleitungen mit dem Steuernschlüssen der Schaufelsteuereinheit verbunden sind.
  • Diese Schaufelsteuereinheit kann ihrerseits wieder mit einem hydraulischen Schaufelvorsteuergerät ausgeführt sein, dessen Steueranschlüsse über Steuerleitungen mit Steuerräumen eines Proportionalventils zur Ansteuerung des Schaufelzylinders verbunden sind. Die Steuerleitung des Schaufelvorsteuergerätes und die zum Vorsteuergerät der Ausrichtsteuereinrichtung führenden Signalleitungen sind über Wechselventile miteinander verbunden, so dass in den Steuerräumen des Proportionalventils jeweils der größere Steuerdruck anliegt, der entweder vom Vorsteuergerät oder vom Schaufelvorsteuergerät vorgegeben ist, um eine Winkellage der Schaufel einzustellen.
  • Bei einer Variante der Erfindung erfolgt die Rückkopplung der Bewegung des Übertragungsglieds auf den Steuerhebel über eine Federanordnung, der in entgegengesetzt zur Federanordnung wirkender Richtung von einer Zugfederanordnung beaufschlagt ist, die ihrerseits an einem Stellhebel angreift, so dass durch Verstellen dieses Stellhebels eine Sollposition des Steuerhebels einstellbar ist.
  • Bei einer alternativen Variante kann anstelle der beidseitig am Steuerhebel angreifenden Federn ein geeigneter Hebelmechanismus verwendet werden, der einerseits die Einstellung eines Sollwerts ermöglicht und andererseits eine Relativbewegung des Übertragungsglieds in eine Schwenkbewegung des Stellhebels umsetzt.
  • Die Herstellung der Ausrichtsteuereinrichtung ist besonders einfach, wenn das Übertragungsglied als Schubstange ausgeführt ist, die parallel zum Ausleger an der Schaufel angreift, wobei der von der Schaufel entfernte Endabschnitt der Schubstange über ein Loslager an einem Rahmen des Arbeitsgerätes gelagert ist und über die vorgenannten Federn bzw. den Hebelmechanismus oder ähnlich wirkende Einrichtungen mit dem Stellhebel verbunden ist.
  • Die Ausrichtsteuereinrichtung lässt sich sehr einfach abschalten, wenn ein Druckanschluss des Steuergerätes über ein Schaltventil mit einer Steuerölpumpe oder einem Tank verbindbar ist. Beim Umschalten auf Tankdruck kann über das Vorsteuergerät kein Signal zur Überlagerung der vom Schaufelvorsteuergerät abgegebenen Steuerdrücke abgegeben werden – es erfolgt kein self-levelling.
  • Sonstige vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
  • Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 ein Schaubild einer erfindungsgemäßen Steueranordnung zur Konstanthaltung einer voreingestellten Winkellage einer Schaufel;
  • 2 eine Variante einer Ausrichtsteuereinrichtung der Steueranordnung aus 2 und
  • 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Ausrichtsteuereinrichtung.
  • 1 zeigt ein Schaubild einer Steueranordnung eines mobilen Arbeitsgerätes, beispielsweise eines Radladers oder eines Baggerladers. Dieser hat einen Ausleger 2, an dessen freiem Endabschnitt eine Schaufel 4 mittels eines Schwenkgelenks 6 gelagert ist. Der andere Endabschnitt des Auslegers 2 ist über eine Anlenkung 8 an einem Rahmen 10 des Baggerladers angelenkt.
  • Die Verschwenkung des Auslegers 2 erfolgt mittels eines doppeltwirkenden Auslegerzylinders 12, der über eine Zylindersteuereinheit 14 mit Druckmittel versorgbar ist. Der Auslegerzylinder 12 ist gelenkig am Rahmen 10 abgestützt und greift mit seiner Kolbenstange am Ausleger 2 an. Die Verschwenkung der Schaufel 4 mit Bezug zum Ausleger 2 erfolgt über einen Schaufelzylinder 14, dessen Gehäuse am Ausleger 2 angelenkt ist und dessen Kolbenstange an der Schaufel 4 angreift. Auch dieser Schaufelzylinder 14 ist als doppeltwirkender Zylinder ausgeführt und wird über eine Schaufelsteuereinheit 18 mit Druckmittel versorgt.
  • Gemäß 1 ist an der Schaufel 16 des Weiteren noch eine Schubstange 20 über ein Schubstangengelenk 22 gelagert, die sich in der dargestellten Winkellage parallel zum Ausleger 2 erstreckt. Der von der Schaufel 4 entfernte Endabschnitt der Schubstange 20 ist an einem rahmenseitigem Loslager 24 abgestützt, das sich bei einer Änderung der Winkellage der Schaufel 4 mit Bezug zum Ausleger 2 verschieben kann. Bei konstanter Winkellage der Schaufel 4 mit Bezug zum Arbeitsgerät bilden der Ausleger und die Schubstange 20 sowie das Schwenkgelenk 6 und das Schubstangenlager 22 einerseits und die Anlenkung 8 und das Loslager 24 andererseits ein Prallelogramm, das während der Verschwenkung des Auslegers 2 seine Geometrie ändert, im Wesentlichen jedoch ein Parallelogramm bleibt (solange die Winkellage der Schaufel 4 mit Bezug zu den Achsen des Baggerladers unverändert bleibt).
  • Die am Loslager 24 abgestützte Schubstange 20 ist bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel über eine Feder oder Federanordnung 26 mit einem Stellhebel 28 eines hydraulischen Vorsteuergerätes 30 verbunden. Der Steuerhebel 28 ist in entgegengesetzter Richtung zur Federanordnung 26 von einer Zugfederanordnung 32 beaufschlagt, deren vom Steuerhebel 28 entfernter Endabschnitt an einer Stelleinrichtung 34 befestigt, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Stellhebel 36 sowie einem damit direkt oder über Signalleitungen verbundenem Schiebegelenk 38 besteht, dessen Position veränderbar ist und an dem die Zugfederanordnung 32 angreift.
  • Durch Verschwenken des Stellhebels 36 kann das Schiebegelenk 38 mittelbar oder unmittelbar verschoben und somit die Vorspannung der Zugfederanordnung 32 verstellt werden, so dass entsprechend die Vorspannung der Federanordnung 26 verstellt und der Steuerhebel 28 in eine gewünschte Grundposition bewegbar ist.
  • Das hydraulische Vorsteuergerät 30 ist in bekannter Weise mit Druckreduzierventilen ausgeführt, die in Abhängigkeit von der Schwenkbewegung des Stellhebels 28 in eine Regelposition verschiebbar sind. Über diese Druckreduzierventile kann der Druck an einen Steuerölanschluss P des Vorsteuergeräts 30 auf einen gewünschten Steuerdruck reduziert werden, der dann an Steueranschlüssen X, Y des Vorsteuergeräts 30 anliegt. In einer an den Steuerölanschluss P angeschlossenen Steuerölleitung 40 ist ein elektrisch betätigbares Schaltventil 42 angeordnet, das in seiner federvorgespannten Grundposition die Steuerölleitung 40 mit einem Tank T verbindet und bei Bestromen seines Schaltmagneten die Steuerölleitung 40 mit einer Pumpenleitung verbindet, die an eine Steuerölpumpe angeschlossen ist. D. h., in der federvorgespannten Grundposition hat das Vorsteuergerät 30 keine Wirkung, da an seinem Steuerölanschluss P Tankdruck anliegt. In der Schaltposition ist der Steuerölanschluss P mit der Steuerölpumpe verbunden, so dass über das Vorsteuergerät 30 Steuersignale generierbar sind.
  • Die beiden Steueranschlüsse X, Y sind über Signalleitungen 44, 46 mit der Schaufelsteuereinheit 18 verbunden. Diese hat ein Schaufelvorsteuergerät 48, über dessen Stellhebel 50 der von der genannten Steuerölpumpe bereitgestellte Steueröldruck auf einen gewünschten Steuerdruck reduzierbar ist. Dieses Schaufelvorsteuergerät 48 ist beispielsweise mit vier Druckreduzierventilen versehen, über die beipielsweise die Winkellage der Schaufel mit Bezug zum Ausleger 2 und die Winkelgeschwindigkeit der Schwenkbewegung einstellbar ist.
  • Die beiden Steueranschlüsse X, Y des Schaufelvorsteuergeräts 48 sind über Steuerleitungen 52, 54 jeweils mit dem Eingang eines Wechselventils 56 bzw. 58 verbunden, an dessen anderem Eingang die Signalleitung 46 bzw. 44 angeschlossen ist. Der Ausgang der Wechselventile 56, 58 ist jeweils mit Steuerräumen 60, 62 eines Schaufelproportionalventils 64 verbunden. Über dieses wird in bekannter Weise die Druckmittelströmungsgeschwindigkeit und Druckmittelströmungsrichtung zwischen den Druckräumen des Schaufelzylinder 16 und einer Verstellpumpe bzw. einem Tank T der Zentraleinheit gesteuert. In seiner mittleren Stellung sind ein mit der Verstellpumpe verbundener Druckanschluss P sowie ein mit dem Tank verbundener Tankanschluss T mit Bezug zu zwei zu den Druckräumen des Schaufelzylinders 16 führenden Arbeitsanschlüssen A, B abgesperrt. In den rechten (1) Positionen (Ventilschieber nach links, "DUMP") des Schaufelproportionalventils 64 wird die Schaufel 4 aus der dargestellten Winkellage zum Auskippen von Material nach unten verschwenkt in den linken Positionen (CROWD) wird die Schaufel 4 aus der dargestellten Winkellage nach oben verschwenkt, um beispielsweise Material aufzunehmen und in der Schaufel zu halten.
  • Die Auslegersteuereinheit 14 hat einen ähnlichen Aufbau wie die Schaufelsteuereinheit 18. Die Druckmittelversorung des Auslegerzylinders 12 erfolgt über ein Zylinderproportionalventil 66, dessen Steuerräume 68, 70 über ein Zylindervorsteuergerät 72 mit einem Steuerdruck beaufschlagbar sind, um den Zylinder in den rechten (Ansicht nach 1) Positionen (LOW) einzufahren, so dass der Ausleger 2 abgesenkt wird und in den linken Positionen (LIFT) den Zylinder zum Anheben des Auslegers auszufahren.
  • Es sei nun angenommen, dass der Ausleger 2 aus der dargestellten angehobenen Position nach unten verschwenkt ist und die Schaufel 4 in der dargestellten Winkellage auf dem Boden aufliegt. Die Schaufel 4 ist mit Material gefüllt und dieses soll beim folgenden Anheben des Auslegers 2 nicht aus dieser herausfallen. Es wird daher angestrebt, die Schaufel 4 in der dargestellten Winkellage oder noch mehr nach oben verschwenkt, mit Bezug zum Boden oder zu den Achsen des Fahrzeugs zu halten. Der Steuerhebel 28 ist in seiner dargestellten Grundposition die der genannten Winkellage der Schaufel 4 entspricht. In dieser Grundpositon ist der Steuerhebel 28 zwischen der Zugfederanordnung 32 und der Federanordnung 26 eingespannt, der Stellhebel 36 befindet sich ebenfalls in seiner Grundposition. Zum Anheben des Auslegers 2 wird das Auslegerproportionalventil 66 über das Auslegervorsteuergerät 72 in eine seiner linken Positionen (LIFT) verschoben, so dass der Auslegerzylinder 12 mit einer entsprechenden Geschwindigkeit ausfährt und den Ausleger 2 um die rahmenfeste Anlenkung 8 nach oben verschwenkt. Bleibt während dieser Verschwenkung die Winkellage der Schaufel 4 mit Bezug zum Boden konstant, so bleibt auch die Position des Steuerhebels 28 unverändert, es wird vom Vorsteuergerät 30 kein Steuersignal abgegeben. Bei einer Änderung der Winkellage der Schaufel 4, beispielsweise bei einem Verschwenken um das Schwenklager 6 nach links (gegen den Uhrzeigersinn) wird entsprechend die Schubstange 20 verschoben und das Loslager 24 nach links versetzt, so dass entsprechend die Spannung der Federanordnung 26 verringert wird. Die Position des Schiebegelenks 38 bleibt unverändert und der Stellhebel 28 wird nach links verschoben, bis sich ein Gleichgewicht zwischen der Zugfederanordnung 32 und der Federanordnung 26 einstellt. Entsprechend dieser Verschwenkung des Steuerhebels 28 wird vom Vorsteuergerät 30 ein hydraulisches Steuersignal generiert, so dass die Steuerräume 60, 62 des Schaufelproportionalventils 64 mit einer entsprechenden Steuerdruckdifferenz beaufschlagt werden. Durch diese Steuerdruckdifferenz wird das Schaufelproportionalventil 64 in eine seiner rechten Positionen (DUMP) gebracht, so dass die Schaufel 4 in Uhrzeigerrichtung verschwenkt wird, bis sich wieder die am Stellhebel 28 vorgewählte Grundposition einstellt. Der Steuerdruck in den Signalleitungen 44, 46 ist so gewählt, dass er größer ist als ein Steuerdruck in Steuerleitungen 52, 54, so dass dieses self-levelling selbst dann durchgeführt wird, wenn über das Schaufelvorsteuergerät 48 ein Steuerdruck in den Steuerleitungen 52, 54 generiert wird, der an den zugeordneten Eingängen der Wechselventile 56 bzw. 58 anliegt.
  • Das vorbeschriebene self-levelling ist jedoch nur möglich, wenn das Schaltventil 42 mittels des Schaltmagneten in seine Schaltstellung gebracht wird, in der ein Steueröldruck am Druckanschluss P des Vorsteuergeräts 30 anliegt. Bei Stromlosschalten des Schaltventils 42 kann die Schaufellage 4 von Hand über das Vorsteuergerät 48 eingestellt werden.
  • Durch Betätigen des Stellhebels 36 lässt sich der Steuerhebel 28 aus der dargestellten Grundposition verschwenken, um die voreingestellte Winkellage der Schaufel 4 bei eingeschaltetem self-levelling zu verändern. Diese neue Winkellage kann unabhängig von der Einstellung des Schaufelvorsteuergeräts 48 eingestellt werden, da dessen Steuerdrücke übersteuert werden. Beim Anheben oder Absenken des Auslegers 2 wird dann diese veränderte Winkellage der Schaufel 4 durch die Rückkopplung einer Verschiebung der Schubstange 20 auf das Vorsteuergerät 30 und die daraus resultierende Beaufschlagung des Schaufelproportionalventils 64 mit einer Steuerdruckdifferenz konstant gehalten. Die vorbeschriebene Regelung der Winkellage lässt sich mit minimalem Aufwand realisieren, wobei sich praktisch jedwede von der Ladegeometrie ermöglichte Winkelposition der Schaufel 4 einstellen lässt.
  • Anstelle des hydraulischen Vorsteuergeräts 30 kann prinzipiell auch ein elektrisches Vorsteuergerät verwendet werden, wobei die elektrischen Signale zur Ansteuerung des entsprechend ausgebildeten Schaufelproportionalventils 64 verwendet werden.
  • Anstelle der Federanordnung zur Rückkopplung einer Veränderung der Winkellage der Schaufel 4 auf das Vorstellgerät 30 können selbstverständlich auch andere Konstruktionen verwendet werden.
  • 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das Loslager 24 (Schiebegelenk) der Schubstange 20 über eine Hebelanordnung 74 mit dem Steuerhebel 28 verbunden ist, um eine Veränderung der Winkellage der Schaufel 4 auf das Vorsteuergerät 30 zurückzukoppeln. Die in 2 dargestellte Hebelanordnung hat zwei Schiebehebel 76, 78, die mit einem Endabschnitt am Loslager 24 bzw. am Stellhebel 36 angelegt sind, während die beiden anderen Endabschnitte über einen Querhebel 80 gelenkig miteinander verbunden sind.
  • Etwa im Mittelbereich des Querhebels 80 ist ein Verbindungsarm 82 angelenkt, der mit dem Steuerhebel 28 gelenkig verbunden ist. Bei konstanter Einstellung des Stellhebels 36 und einer Verschiebung der Schubstange 20 entlang der Bewegungsbahn des Loslagers 24 wird der Schiebehebel 76 entsprechend verschoben, so dass der Querhebel 80 aus seiner dargestellten Vertikalposition herausgekippt wird und entsprechend der Stellhebel 28 verschoben wird. Die Istposition ist durch Verschwenken des Stellhebels 36 und entsprechendes Verschieben des unteren Schiebehebels 78 einzustellen, was wiederum zu einem Verschwenken des Querhebels 80 und zu einer Betätigung des Steuerhebels 28 in seine neue Grundposition führt.
  • Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird anstelle der U-förmigen Hebelanordnung 74 eine etwa Z-förmige Hebelanordnung 84 verwendet, bei der die Schiebehebel 76, 78 gegenläufig am Querhebel 80 angreifen. Der Steuerhebel 28 ist am Querhebel 80 angelenkt. Bei einer Bewegung der Schubstange 20 wird der Schiebehebel 76 entsprechend mitgenommen und der Querhebel 80 verschwenkt, und entsprechend der Steuerhebel 28 betätigt. Die Einstellung der Soll-Schwenklage erfolgt über den Stellhebel 36, über den der Schiebehebel 78 verschiebbar und entsprechend der Querhebel 80 verschwenkbar ist.
  • Wesentlich bei der Kinematik dieser Einrichtungen ist, das eine Veränderung der Schwenklage der Schaufelposition 4 in eine Einstellung des Vorsteuergeräts 30 umsetzbar ist, in der von diesem ein Steuersignal zur Ansteuerung des Schaufelproportionalventils 64 abgegeben wird, um dieses in eine Regelposition zu verschieben, in der die Schaufel 4 wieder in die voreingestellte Winkellage zurückbewegbar ist.
  • Offenbart ist eine hydraulische Steueranordnung für ein mobiles Arbeitsgerät, inbesondere für einen Rad- oder Baggerlader, bei dem eine Schaufel an einen Ausleger angelenkt ist. Die Winkellage der Schaufel läßt sich über eine Ausrichtsteuereinrichtung während einer Verschwenkung des Auslegers mit Bezug zu den Achsen des Arbeitsgerätes konstant halten. Erfindungsgemäß ist die Ausrichtsteuereinrichtung derart ausgebildet, dass bei einer Änderung einer voreingestellten Winkellage über ein Vorsteuergerät ein Steuersignal generiert wird, über das eine Schaufelsteuereinheit derart ansteuerbar ist, dass die Schaufel wieder in ihre vorbestimmte Winkellage zurückgefahren wird.
  • 2
    Ausleger
    4
    Schaufelgelenk
    6
    Schwenklager
    8
    Anlenkung
    10
    Rahmen
    12
    Auslegerzylinder
    14
    Auslegersteuereinheit
    16
    Schaufelzylinder
    18
    Schaufelsteuereinheit
    20
    Schubstange
    22
    Schubstangenlager
    24
    Loslager
    26
    Federanordnung
    28
    Steuerhebel
    30
    Vorsteuergerät
    32
    Zugfederanordnung
    34
    Stelleinrichtung
    36
    Stellhebel
    38
    Schiebegelenk
    40
    Steuerölleitung
    42
    Schaltventil
    44
    Signalleitung
    46
    Signalleitung
    48
    Schaufelvorsteuergerät
    50
    Steuerhebel
    52
    Steuerleitung
    54
    Steuerleitung
    56
    Wechselventil
    58
    Wechselventil
    60
    Steuerraum
    62
    Steuerraum
    64
    Schaufelproportionalventil
    66
    Auslegerproportionalventil
    68
    Steuerraum
    70
    Steuerraum
    72
    Auslegervorsteuergerät
    74
    Hebelanordnung
    76
    Schiebehebel
    78
    Schiebehebel
    80
    Querhebel
    82
    Verbindungsarm

Claims (8)

  1. Hydraulische Steueranordnung für ein mobiles Arbeitsgerät, mit einer an einem mittels eines Auslegerzylinders (12) verschwenkbaren Ausleger (2) gehaltenen Schaufel (4), die mittels eines über eine Schaufelsteuereinheit (18) ansteuerbaren Schaufelzylinders (16) verschwenkbar ist, wobei die Schaufellage über ein Übertragungsglied (20) auf eine Ausrichtsteuereinrichtung zurückkoppelbar ist, über die der Schaufelzylinder (16) ansteuerbar ist, und wobei die Ausrichtsteuereinrichtung ein mit dem Übertragungsglied (20) in Wirkverbindung stehenden Betätigungskopf (28) hat, dessen Positionsveränderung bei einer Verschwenkung der Schaufel (4) über ein Steuergerät (30) in ein Steuersignal umsetzbar ist, um die Schaufel (4) in einer Soll-Winkellage zu halten, dadurch gekennzeichnet, dass eine Grundposition des Betätigungskopfes (28) veränderbar ist und dass das Übertragungsglied (20) derart mit dem Betätigungskopf (28) verbunden ist, dass sowohl ein Verschwenken der Schaufel (4) nach unten als auch ein Verschwenken der Schaufel (4) nach oben aus seiner Soll-Winkellage in einer Lageänderung des Betätigungskopfes (28) resultiert, so dass in Abhängigkeit von dieser Lageänderung ein Steuersignal zur Rückführung der Schaufel (4) in ihre Soll-Winkellage an den Schaufelzylinder (16) abgebbar und auch der Betätigungskopf (28) in Richtung seiner voreingestellten Grundposition zurückverstellbar ist.
  2. Steueranordnung nach Patentanspruch 1, wobei der Betätigungskopf ein Steuerhebel (28) eines Vorsteuergerätes (30) ist, dessen elektrische oder hydraulische Steuersignale zur Schaufelsteuereinheit (18) geführt sind.
  3. Steueranordnung nach Patentanspruch 2, wobei das Vorsteuergerät (30) zwei hydraulische Vorsteuerelemente hat, deren Steueranschlüsse (X, Y) über Signalleitungen (44, 46) mit Steueranschlüssen der Schaufelsteuereinheit (18) verbunden sind.
  4. Steueranordnung nach Patentanspruch 3, wobei die Schaufelsteuereinheit (18) ein Schaufelvorsteuergerät (48) hat, dessen Steueranschlüsse (X, Y) über Steuerleitungen (52, 54) mit Steuerräumen (60, 62) eines Schaufelproportionalventils (64) verbunden sind, wobei die Signalleitungen (44, 46) über Wechselventile (56, 58) mit den Steuerleitungen (52, 54) verbunden sind, so dass der höhere der Steuerdrücke in den Steuerräumen (60, 62) anliegt.
  5. Steueranordnung nach einem der vorhergehenden Patentansprüche 2 bis 4, wobei der Steuerhebel (28) über eine Federanordnung (26) mit dem Übertragungsglied (20) und über eine weitere, entgegengesetzt wirkende Zugfederanordnung (32) mit einem Stellhebel (36) verbunden ist, über den die Sollposition des Steuerhebels (28) einstellbar ist.
  6. Steueranordnung nach einem der Patentansprüche 2 bis 4, wobei der Steuerhebel (28) über einen Hebelmechanismus (74, 84) mit dem Übertragungsglied (20) und einem Stellhebel (36) zur Einstellung der Sollposition verbunden ist, wobei der Hebelmechanismus (74, 84) derart ausgebildet ist, dass über den Stellhebel (36) eine Sollschwenklage des Steuerhebels (28) einstellbar ist und der Steuerhebel (28) verstellbar ist, wenn die Schaufel (4) aus ihrer Soll-Winkellage herausbewegt ist.
  7. Steueranordnung nach Patentanspruch 5 oder 6, wobei der an die Federanordnung (26) bzw. den Hebelmechanimus (74, 84) angelenkte Endabschnitt des Übertragungsglieds (20) über ein Loslager (24) an einem Rahmen (10) des Arbeitsgerätes gelagert ist.
  8. Steueranordnung nach einem der Patentansprüche 3 bis 7, wobei ein Druckanschluß (P) des Vorsteuergerätes (30) über ein Schaltventil (42) mit einer Steuerölpumpe oder einem Tank (T) verbindbar ist.
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