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Diese
Anmeldung beansprucht die Priorität der U.S.-Patentanmeldung,
Seriennummer 12/200,134, eingereicht am 28. August 2008, und die Wirkung
der vorläufigen
U.S.-Anmeldung, Seriennr. 60/969,015, eingereicht am 30. August
2007, die beide hiermit durch Bezugnahme aufgenommen sind.
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Gebiet der Erfindung
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Die
offenbarten Ausführungsformen
betreffen Hydraulikstromsteuersysteme. Sie werden im Zusammenhang
mit einem System beschrieben, das zu Antriebsmaschinen wie Kompaktladern
hinzugefügt wird,
das aber auch für
andere Anwendungen nützlich
sein dürfte.
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Hintergrund
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Im
Normalbetrieb hat ein Kompaktlader eine Laderschaufel, die schwenkbar
an zwei vorderen Hubarmen befestigt ist. Wahlweise kann die Laderschaufel
eines Kompaktladers abgebaut und alternative oder zusätzliche
Anbaugeräte
wie ein rotierendes Mähwerk,
ein Planierer, eine Säge,
ein Schlitzfräser,
eine Kehrvorrichtung, eine Ackerfräse, eine Schnecke, ein Presslufthammer,
eine Baumstumpffräse,
ein Asphaltschleifer, ein Grabenzieher, ein Häcksler etc. können angebracht
werden. Manche Anbaugeräte
erfordern die Versorgung mit einem Hydraulikfluid mit niedrigem
Druck und geringem Durchfluss. Bestimmte Hydraulikanbaugeräte hingegen,
z. B. ein Asphaltschleifer oder ein Grabenzieher, benötigen einen
hohen Druck und hohen Durchfluss. Eine Unterversorgung mit Druck
und Durchfluss verringert die Wirksamkeit des Anbaugeräts, während bei
einer Überversorgung
mit Druck und Durchfluss die Bauteile eines Systems überhitzt
werden und Verschleiß unterliegen.
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Es
ist wünschenswert,
ein Hydraulikstromsteuersystem dergestalt bereitzustellen, dass
ein Bediener eine gewünschte
Durchfluss- und Druckeinstellung, die einem Anbaugerät zugeführt wird,
selektiv und auf einfache Weise wählen kann.
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Zusammenfassung
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Es
wird ein Hydrauliksystem zur Verwendung in einem Arbeitsfahrzeug
mit einem angetriebenen Anbaugerät
offenbart. Bei einer Ausführungsform
kann das Hydrauliksystem einen ersten Hydraulikkreis aufweisen,
der eine erste Hydraulikpumpe mit niedrigem Ausgangsdruck und geringem
Ausgangsstrom, einen Schalter und ein Ventil enthält; einen zweiten
Hydraulikkreis, der eine zweite Hydraulikpumpe mit hohem Ausgangsdruck
und hohem Ausgangsstrom, einen Schalter und ein Ventil enthält; und
einen dritten Hydraulikkreis, der eine dritte Hydraulikpumpe mit
hohem Ausgangsdruck und hohem Ausgangsstrom, einen Schalter und
ein Ventil enthält.
Der erste, zweite und dritte Kreis enthalten jeweils einen Ausgang,
die selektiv miteinander durch einen Bedienungselement, das die
Schalter- und Ventileinstellungen steuert, kombiniert werden können. Das
Hydrauliksystem hat mehrere Konfigurationen. Eine erste Konfiguration
ist wählbar,
um das Anbaugerät
mit niedrigem Druck und geringem Ausgangsstrom zu versorgen, eine
zweite Konfiguration ist wählbar,
um das Anbaugerät
mit hohem Druck und hohem Ausgangsstrom vom zweiten oder dritten
Hydraulikkreis zu versorgen, eine dritte Konfiguration ist wählbar, um
das Anbaugerät
mit hohem Druck und hohem Ausgangsstrom durch Kombinieren der Ausgänge des
zweiten und dritten Hydraulikkreises zu versorgen, und eine vierte
Konfiguration ist wählbar, um
das Anbaugerät
mit niedrigem Druck und hohem Ausgangsstrom vom ersten, zweiten
und dritten Hydraulikkreis zu versorgen.
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Bei
einer alternativen Ausführungsform
liefert ein Hydrauliksystem Energie an ein Anbaugerät an einem
Kompaktlader, wobei der Kompaktlader eine Werkzeuganbringungsstelle
hat, an der hydraulisch angetriebene Anbaugeräte austauschbar am Kompaktlader
angebaut werden können.
Das Hydrauliksystem enthält:
einen ersten Hydraulikkreis, der eine erste Hydraulikpumpe mit niedrigem
Ausgangsdruck und geringem Ausgangsstrom, einen Schalter und ein
Ventil enthält,
wobei der Schalter und das Ventil den Strömungsweg der Pumpe steuern;
einen zweiten Hydraulikkreis, der eine zweite Hydraulikpumpe mit
hohem Ausgangsdruck und hohem Ausgangsstrom, einen Schalter und
ein Ventil enthält,
wobei der Schalter und das Ventil den Strömungsweg der Pumpe steuern;
und einen dritten Hydraulikkreis, der eine dritte Hydraulikpumpe
mit hohem Ausgangsdruck und hohem Ausgangsstrom, einen Schalter
und ein Ventil enthält,
wobei der Schalter und das Ventil den Strömungsweg der Pumpe steuern.
Ein Bedienungselement ist am Fahrzeug an einem Bedienerplatz installiert,
um die Schalter und das Ventil selektiv zum Steuern der Kombination
der Strömungswege
zu steuern, damit das angetriebene Anbaugerät mit gewünschten Druck- und Durchflusseinstellungen
versorgt wird. Eine erste Konfiguration ist wähl bar, um das Anbaugerät mit niedrigem
Ausgangsdruck und geringem Ausgangsstrom vom ersten Hydraulikkreis
zu versorgen. Eine zweite Konfiguration ist wählbar, um das Anbaugerät mit hohem Ausgangsdruck
und hohem Ausgangsstrom vom zweiten oder dritten Hydraulikkreis
zu versorgen. Eine dritte Konfiguration ist wählbar, um das Anbaugerät mit hohem
Ausgangsdruck und hohem Ausgangsstrom durch die Kombination des
Ausgangs vom zweiten und dritten Hydraulikkreis zu versorgen, und
eine vierte Konfiguration ist wählbar,
um das Anbaugerät
mit niedrigem Druck und hohem Ausgangsstrom vom ersten, zweiten
und dritten Hydraulikkreis zu versorgen.
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Eine
weitere Ausführungsform
umfasst ein Verfahren zum Steuern der an ein Anbaugerät gelieferten
Hydraulikenergie, das zu einem Trägerfahrzeug gehört. Das
Verfahren sieht die Bereitstellung einer Mehrzahl Pumpen vor, die
von einer entsprechenden Mehrzahl Schalter und Ventile gesteuert werden,
wobei ein Schalter und ein Ventil für jede Pumpe gepaart sind,
wobei die Pumpen den Hydraulikstrom an die Ventile liefern, wobei
jeder Schalter ein Ventil betätigt,
um den Hydraulikstrom zu einem gewählten Strömungsweg zu leiten, und wobei
mindestens eine Pumpe einen niedrigen Ausgangsstrom und einen niedrigen
Ausgangsdruck hat, und wobei mindestens eine zweite Pumpe einen
hohen Ausgangsstrom und einen hohen Ausgangsdruck hat. Die Schalter
werden von einem Bedienerplatz aus fernbetätigt, um die Ventile zum Leiten
des Hydraulikstroms selektiv zu steuern. Vorzugsweise leiten die Schalter
wahlweise die Hydraulikströmungswege
selektiv einzeln oder in Kombination mit der gewünschten Druck- und Durchflusseinstellung
zum Anbaugerät,
wobei die Konfigurationen eine Versorgung des Anbaugeräts mit niedrigem
Druck und geringem Ausgangsstrom von einer Pumpe, eine Versorgung
des Anbaugeräts
mit hohem Druck und hohem Ausgangsstrom von einer Pumpe, eine Versorgung
mit hohem Druck und hohem Ausgangsstrom, bei der die Ausgänge mindestens
zweier Pumpen kombiniert sind, und eine Versorgung des Anbaugeräts mit niedrigem
Druck und hohem Ausgangsstrom von der Mehrzahl Pumpen umfassen.
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Andere
Aufgaben und Vorteile der Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung erschließen sich aus der Beschreibung,
den Figuren und den Ansprüchen.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Kompaktladers und eines beispielhaften
Anbaugeräts,
das vom Hydraulikkreis der 2 angetrieben werden
könnte.
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2 ist
ein Schaltplan einer Ausführungsform
eines Hydraulikkreises.
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3 bis 9 sind
Schaltpläne
des Hydraulikstroms verschiedener Strömungskonfigurationen des in 2 gezeigten
Hydraulikkreises.
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Detaillierte Beschreibung
der dargestellten Ausführungsformen
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Zum
besseren Verständnis
der Grundlagen der Offenbarung wird nunmehr auf die in den Zeichnungen
dargestellte Ausführungsform
Bezug genommen, zu deren Beschreibung eine spezielle Terminologie
verwendet wird. Trotzdem versteht es sich, dass damit keine Einschränkung des
Schutzbereichs der Ansprüche
beabsichtigt ist, sondern dass solche Änderungen und weitere Modifikationen
der dargestellten Vorrichtung und solche weiteren Anwendungen der
Grundlagen der hierin dargestellten Offenbarung, die dem Fachmann,
an den sich die Offenbarung wendet, üblicherweise einfallen, mit
umfasst sind.
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Allgemein
bezugnehmend auf 1 ist ein Kompaktlader als ein
beispielhaftes Trägerfahrzeug gezeigt.
Ein typischer Kompaktlader 10 ist ein Trägerfahrzeugtyp
mit einem Rahmen 12, vier Rädern 14 oder Raupen,
einem Platz für
einen Bediener wie etwa ein Käfig
oder eine Kabine 16 mit einem Sitz 18 und einem
Paar linker und rechter Hubarme 20. Linke und rechte Hydraulikzylinder 22 können mit
den Hubarmen 20 gepaart sein. Verschiedene alternative Arbeitsgeräte können austauschbar
am Kompaktlader angebaut werden, indem sie beispielsweise an die
Hubarme 20 gekoppelt oder von diesen abgenommen werden.
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Beispiele
für angetriebene
Arbeitsgeräte sind
u. a. ein rotierendes Mähwerk,
ein Planierer, eine Säge,
ein Schlitzfräser,
eine Kehrvorrichtung, eine Ackerfräse, eine Schnecke, ein Presslufthammer,
eine Baumstumpffräse,
ein Asphaltschleifer, ein Grabenzieher, ein Häcksler etc. Manche Anbaugeräte erfordern
Hydraulikfluid mit niedrigem Druck und geringem Durchfluss zum Anbaugerät, während andere
einen hohen Druck und einen großen
Durchfluss benötigen.
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Der
Kompaktlader 10 hat ein Hydraulikversorgungssystem 30,
das Hydraulikenergie an ein Anbaugerät 28 liefern kann,
typischerweise über
eine Hydraulikfluid-Druckleitung 24 und
eine Rücklaufleitung 26.
Das Hydraulikversorgungssystem kann außerdem Energie für Zusatzpositionierfunktionen
des Kompaktladers wie Arm- und Kippfunktionen und/oder zur Positionierung
des Anbaugeräts
bereitstellen.
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In 2A ist ein Schaltplan des Hydrauliksteuersystems 30 dargestellt.
Das Hydrauliksteuersystem 30 leitet den Ausgang der Pumpen 42, 44 und/oder 46 selektiv
an einen Vorwärts-/Druckversorgungsweg 74 oder
einen Rückwärts-/Rücklaufweg 76 über entsprechende
Leitungen 24 und 26 für ein Anbaugerät. Der Rückwärts-/Rücklaufweg 76 leitet Hydraulikfluid
zu einem Tank 48 zurück,
wenn das Anbaugerät
in einer typischen Vorwärtsdruckkonfiguration
verwendet wird.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
enthält
das Hydrauliksteuersystem 30 drei miteinander in Beziehung
stehende Hydraulikkreise, einen ersten Hydraulikkreis 32,
einen zweiten Hydraulikkreis 34 und einen dritten Hydraulikkreis 36.
Jeder der Hydraulikkreise 32, 34 und 36 hat
eine Hydraulikpumpe 42, 44 bzw. 46; einen
Schalter 52, 54 bzw. 56 und ein geschaltetes
Wegesteuerventil 62, 64 bzw. 66. Die Pumpen 42, 44 und 46 werden
vom Trägerfahrzeug, typischerweise
vom Motor, angetrieben. Zusätzliche Pumpen
und miteinander in Beziehung stehende Kreise können hinzugefügt werden,
falls gewünscht. Bei
manchen Konfigurationen können
die Pumpen 42, 44 und 46 nach Wunsch
selektiv ein- und ausgeschaltet werden. Das Hydraulikfluid wird
normalerweise von jeder Pumpe aus dem Tank 48 angesaugt und
nach einer Verwendung in den Tank 48 zurückgeführt.
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Der
erste Hydraulikkreis 32 liefert den Ausgang entlang des
Strömungsweges 43 von
der Pumpe 42 zu einem Wegesteuerventil 62, das
vom Schalter 52 gesteuert wird. Der Schalter 52 betätigt das Ventil 62,
um den Ausgang entlang des Strömungsweges 62a zum
Vorwärts-/Druckversorgungsweg 74 zum
Anbaugerät
zu liefern. In der anderen Position betätigt der Schalter 52 das
Ventil 62, um den Ausgang entlang des Strömungsweges 62b zum
Rückwärts-Strömungsweg
für das
Anbaugerät
zu leiten. Der Schalter 52 und das Ventil 62 können wahlweise eine
kombinierte Einheit sein, die vorzugsweise durch den Bediener elektrisch
ferngesteuert wird.
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Bei
der dargestellten Ausführungsform
wird der Ausgang der Pumpe 42 zu einem optionalen Laderventil 88 geleitet.
Das Laderventil 88 ermöglicht bei
Bedarf eine Umleitung des Hydraulikstroms zu einem Zusatzkreis 90.
Ein beispielhafter Zusatzkreis ist eine Positioniersteuerung für die Laderarme
oder das Anbaugerät.
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Der
zweite Hydraulikkreis 34 liefert den Ausgang entlang des
Strömungsweges 45 von
der Pumpe 44 zu einem vom Schalter 54 gesteuerten
Wegeventil 64. Beim gewählten
Strömungsweg 64a wird der
Ausgangsstrom mit dem Strömungsweg 43 aus dem
ersten Kreis 30 kombiniert und führt zum Laderventil 88,
zum Schalter 52 und zum Ventil 62. Beim gewählten Strömungsweg 64b wird
der Ausgangsstrom mit dem Ausgang vom dritten Hydraulikkreis kombiniert
und zum Vorwärts-/Druckversorgungsweg 74 zum
Anbaugerät
geleitet. Der Schalter 54 wird vorzugsweise durch den Bediener
elektronisch ferngesteuert, um das Ventil 64 zu betätigen. Wie
dargestellt steuert der Schalter 54 selektiv eine Steuerfluidleitung 55 zum
Ventil 64. Wenn die Steuerfluidleitung 55 mit
Druck beaufschlagt oder druckentlastet wird, leitet sie hydraulisch
den Ausgang des Ventils 64 zu einem gewünschten Ausgangsströmungsweg.
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Der
dritte Hydraulikkreis 36 liefert den Ausgang entlang des
Strömungsweges 47 von
der Pumpe 46 zu einem Wegeventil 66, das vom Schalter 56 gesteuert
wird. Beim gewählten
Strömungsweg 66a wird
der Ausgangsstrom zum Vorwärts-/Druckversorgungsweg 74 zum
Anbaugerät
geleitet und kann mit dem Strömungsweg 64b vom
zweiten Kreis 34 und/oder dem Strömungsweg 62a vom ersten
Kreis 32 kombiniert werden. Beim gewählten Strömungsweg 66b wird
der Ausgangsstrom zum Rückwärtsströmungsweg
für das
Anbaugerät
geleitet und kann wahlweise mit dem Ausgangsströmungsweg 62b des ersten
Kreises 32 kombiniert werden. Der Schalter 56 wird
vorzugsweise vom Bediener elektrisch ferngesteuert, um das Ventil 66 zu
betätigen.
Wie dargestellt steuert der Schalter 56 selektiv eine Steuerfluidleitung 57 zum
Ventil 66. Wenn die Steuerfluidleitung 57 druckbeaufschlagt
oder druckentlastet wird, leitet sie hydraulisch den Ausgang des
Ventils 66 zu einem gewünschten
Ausgangsströmungsweg.
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Das
System 30 enthält
ein geschaltetes Ventil 82, das im offenen Zustand das
Fluid im normalerweise Vorwärtsfluidweg
zum Tank 48 fließen
lässt, wodurch
eine Umkehrströmungskonfiguration
möglich
ist. Das Ventil 82 ist normalerweise in der geschlossenen
Stellung und leitet die Strömung
im Vorwärtsfluidweg
zum Versorgungsweg 74. Das Ventil 82 arbeitet
mit einem Rückschlagventil 96 im
Rücklaufströmungsweg 76 zusammen.
Wenn sich das Ventil 82 in der geschlossenen Stellung befindet, öffnet das
Rückschlagventil 96,
damit die Fluidströmung
im Rücklaufströmungsweg
zum Tank 48 strömen
kann. Wenn das Ventil 82 für die Umkehrströmungskonfiguration
offen ist, ist das Rückschlagventil 96 geschlossen.
Beim dargestellten Beispiel werden das Ventil 82 und das
Rückschlagventil 96 gleichzeitig
durch eine Steuerleitung 81 gesteuert, die vom Schalter 54 geschaltet
wird. Das Ventil 82 arbeitet vorzugsweise automatisch,
so dass es offen ist, wenn eine Umkehrkonfiguration gewählt ist,
und kann elektronisch oder durch eine Steuerleitung 81 gesteuert
werden, die gemäß einer
gewünschten Ausführungsform
druckbeaufschlagt oder druckentlastet wird, wenn eine Umkehrströmungskonfiguration
gewählt
ist.
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Die
Schalter 52, 54 und 56 werden vorzugsweise
elektrisch gesteuert, z. B. durch Elektromagnete. Die Schalter 54 und 56 sind
Steuerventile, die Druck zum Steuern der Wegeventile 64 und 66 bereitstellen,
während
das Ventil 62 direkt gesteuert ist. Diese Schalt- und Umstellkomponenten
können
gegeneinander ausgetauscht oder durch den Fachmann geeignet modifiziert
werden. Das System 30 enthält vorzugsweise herkömmliche
Rückschlagventile 92 und
Sicherheitsventile 94, um Überdrucksituationen zu vermeiden.
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Das
System 30 hat mehrere mögliche
Konfigurationen, um das Anbaugerät 28 sowohl
in Vorwärts-
als auch Umkehrrichtung mit dem gewünschten Druck und Durchfluss
zu versorgen. Diese Konfigurationen werden vorzugsweise von einem
Bediener ferngesteuert, z. B. über
eine Schalttafel oder einen Schalter 19 neben dem Sitz
des Bedieners in der Kabine eines Fahrzeugs. Bei bestimmten Konfigurationen
kann die nicht an das Anbaugerät
gelieferte Hydraulikenergie zur Nutzung in einem Zusatzkreis 90 verfügbar sein.
Der Schalter 19 kann mechanisch oder elektronisch sein.
Eine geeignete Verdrahtung, eine Stromversorgung und verwandte herkömmliche Komponenten
sind der Einfachheit halber nicht dargestellt.
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Der
oben beschriebene Hydraulikkreis kann die Leistung im Form verschiedener
Druckwerte und Durchsatzwerte mit Hochdruck, Niederdruck, geringem
Durchsatz und hohem Durchsatz bereitstellen. Die exakte Bestimmung
jeder dieser Größen ist
relativ – Hochdruck
ist relativ im Vergleich zu Niederdruck etc. Das obige System ist
allgemein für
ein System erläutert
worden, bei dem die Pumpen eine Förderleistung von Gallonen pro
Minute haben. Die erste Pumpe 42 kann beispielsweise eine
Niederdruckpumpe mit geringem Durchfluss sein, die ca. 8 GPM (gallons
per minute) bei einem Druck von ca. 3000 PSI (pounds per square
inch) liefert. Als weitere Beispiele können die zweite und dritte
Pumpe 44 und 46 Pumpen mit höherem Druck und höherem Durchfluss sein,
die beispielsweise einen Strom von jeweils ca. 16 GPM bei ca. 4500
PSI fördern.
Wahlweise können die
Pumpen zusätzlich
zu den die Ausgangswege steuernden Ventilen einzeln ein- oder ausgeschaltet werden,
um dem System Leistungsvermögen
zur Verfügung
zu stellen. Diese Angaben bestimmter Leistungswerte sind nicht als
einschränkend
zu betrachten; andere Variationen der Förderleistung kommen in Betracht,
wie etwa Pumpen mit verschiedenen festen Durchsatzwerten und/oder
Pumpen mit variabler Förderleistung.
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Wie
im Einzelnen bei der obigen Ausführungsform
der Hydraulikeinrichtung beschrieben wurde, ist ein Druck über 4000
PSI allgemein als Hochdruck zu verstehen, wobei der übliche Wert
ca. 4500 PSI beträgt.
Ein Druck unter 4000 PSI gilt allgemein als Niederdruck, wobei der übliche Wert
ca. 3000 PSI beträgt.
Diese Beispiele sind als Auslegungswerte zu betrachten, der Druck
im tatsächlichen
Betrieb kann je nach Systemeinstellung und Last variieren.
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Beispiele
für Strömungskonfigurationen
werden nachstehend erörtert
und sind in den 3 bis 9 dargestellt.
Die aktiven Primärströmungswege für die jeweilige
Konfiguration sind durch Pfeile angegeben.
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Bei
einer Konfiguration (2) liefern die Kreise 32 und 34 Hydraulikfluid
mit geringem Durchfluss und niedrigem Druck an den Zusatzkreis 90.
Bei Verwendung der beispielhaften technischen Daten würden dem
Zusatzkreis bis zu 24 GPM bei 3000 PSI ohne Strömung zum Anbaugerät zur Verfügung stehen.
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Eine
weitere Konfiguration (3) liefert dem Anbaugerät 28 hohen
Druck und einen großen Durchfluss
vom zweiten Hydraulikkreis 34. Bei Verwendung der beispielhaften
technischen Daten würden
dem Anbaugerät
16 GPM mit 4500 PSI geliefert, und 8 GPM mit 3000 PSI (nicht mit
Strömungspfeilen dargestellt)
würden
dem Zusatzkreis 90 zur Verfügung stehen.
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Bei
einer alternativen Konfiguration (4) wird
der Ausgang vom zweiten Kreis 34 so geschaltet, dass er
mit dem Ausgang von ersten Kreis 32 kombiniert ist, um
ein kombiniertes Ausgangsvolumen mit niedrigem Druck an das Anbaugerät 28 zu liefern.
Bei dieser Ausführungsform
setzt der erste Kreis 32 einen Grenzwert, um den Druck
des kombinierten Ausgangs zu begrenzen. Bei Verwendung der beispielhaften
technischen Daten würden
dem Anbaugerät
24 GPM mit 3000 PSI geliefert.
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Eine
noch weitere Konfiguration (5) liefert
dem Anbaugerät 28 einen
hohen Druck und einen hohen Durchfluss, indem der Ausgang des zweiten
und dritten Hydraulikkreises 34 und 36 kombiniert werden.
Bei Verwendung der beispielhaften technischen Daten würden dem
Anbaugerät
32 GPM mit 4500 PSI und dem Zusatzkreis 90 8 GPM mit 3000 PSI
(nicht mit Strömungspfeilen
dargestellt) bereitgestellt.
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Bei
einer eigenen Konfiguration (6) sind die
Ausgänge
des ersten, zweiten und dritten Hydraulikkreises kombiniert, um
dem Anbaugerät
einen großen
Durchsatz mit niedrigem Druck bereitzustellen. Bei Verwendung der
beispielhaften technischen Daten würden dem Anbaugerät 40 GPM
mit 3000 PSI bereitgestellt.
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Alternative
Konfigurationen ermöglichen, dass
eine Strömung
von einem oder allen der ersten, zweiten und dritten Kreise 32, 34 und 36 in
Umkehrströmung
zum Anbaugerät 28 mit
einem entsprechenden Einzelvolumen oder als kombiniertes Volumen
geleitet wird. Der dritte Kreis 36 kann allein eine Strömung mit
hohem Druck in Umkehrströmung (7)
liefern (z. B. 16 GPM mit 4500 PSI, wobei 24 GPM bei 3000 PSI für den Zusatzkreis 90 bereitgestellt
werden), oder der Kreis 34 kann eine kombinierte Niederdruck-Umkehrströmung (z.
B. 24 GPM mit 3000 PSI) bei Kombination mit dem ersten Kreis 32 bereitstellen
(8). Des Weiteren kann der Ausgang vom zweiten
Kreis 34 wahlweise durch den ersten Kreis 32 geleitet
und mit dem dritten Kreis 36 in Umkehrströmungsrichtung
kombiniert werden, um 40 GPM mit 3000 PSI zu liefern (9).
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Die
offenbarte Hydraulikeinrichtung kann ein effizienteres System bereitstellen,
da sie weniger Überschusswärme und
weniger extreme Druckabfälle
erzeugt, während
sie einen angemessenen Durchfluss und Druck für verschiedene hydraulisch
angetriebene Anbaugeräte
bereitstellt. Sie ermöglicht
verschiedene Kombinationen aus großem Durchfluss und Hochdruck
sowie niedrigem Durchfluss und Niederdruck. Eine manuelle Neukonfiguration
der Anbaugeräte
und Ventile ist nicht erforderlich, da der Bediener fernbestimmen
kann, ob der Druck und der Durchfluss hoch oder niedrig sind und
die Schalter und damit die Ventile für den erforderlichen Durchfluss
und Druck geeignet einstellen kann.
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Wenn
außerdem
einige Positionierungs- oder Zusatzfunktionen während einer Verwendung es Anbaugeräts erforderlich
sind, kann die Strömung automatisch
vollständig
oder teilweise über
das Laderventil umgeleitet werden.
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Ferner
wird der Strömungsweg
des Gesamtsystems minimiert. Alle Kreise nutzen, zumindest teilweise,
ihre Leitungen gemeinsam, wodurch die Anzahl der Schläuche, Filter,
Kühler,
und Leitungen für das
Hydraulikfluid verringert wird. Der Gesamtdurchfluss des Hydraulikfluids
durch das System wird unwesentlich erhöht im Vergleich zur höheren Leistung, die
einem Anbaugerät
bereitgestellt wird. Der größte Teil
des Durchflusses und der gesamte Hochdruckdurchfluss findet durch
Zweiwegeventile statt, wodurch Druckabfälle verringert, der Wirkungsgrad
erhöht
und die vom System erzeugte Wärme
verringert werden können.
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Die
Hydraulikeinrichtung ist in Zusammenhang mit ihrer Verwendung in
einem Kompaktlader beschrieben worden; es versteht sich jedoch,
dass die vorliegende Hydraulikeinrichtung nicht auf die Verwendung
in einem Kompaktlader beschränkt
ist. Die Hydraulikeinrichtung kann mit anderen Ladern oder Arbeitsfahrzeugen
oder sogar in Fahrzeugen, die nicht für Arbeiten eingesetzt werden,
oder in stationären
Einrichtungen verwendet werden, wo die selektive Variabilität von Durchfluss
und Druck in einem Hydrauliksystem erwünscht ist.
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Obwohl
die dargestellten Ausführungsformen
in den Zeichnungen und der vorstehenden Beschreibung im Einzelnen
dargestellt und erläutert worden
sind, ist selbige als beispielhaft und nicht einschränkend zu
verstehen, da nur die bevorzugte Ausführungsform dargestellt und
beschrieben worden ist und alle Änderungen
und Modifikationen, die vom Geist der Erfindung erfasst sind, geschützt sein
sollen. Die Artikel ”ein,
eine”, ”dieser,
diese, dieses” und ”der, die,
das” sind
nicht auf ein singuläres
Element beschränkt,
sondern umfassen eines oder mehrere solcher Elemente.
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Zusammenfassung
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Hydraulikstromsteuersystem
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Es
wird ein Hydrauliksystem zur Verwendung in einem Arbeitsfahrzeug
mit einem angetriebenen Anbaugerät
offenbart. Bei einer Ausführungsform
kann das Hydrauliksystem einen ersten Hydraulikkreis aufweisen,
der eine erste Hydraulikpumpe mit niedrigem Ausgangsdruck und geringem
Ausgangsstrom, einen Schalter und ein Ventil enthält; einen zweiten
Hydraulikkreis, der eine zweite Hydraulikpumpe mit hohem Ausgangsdruck
und hohem Ausgangsstrom, einen Schalter und ein Ventil enthält; und
einen dritten Hydraulikkreis, der eine dritte Hydraulikpumpe mit
hohem Ausgangsdruck und hohem Ausgangsstrom, einen Schalter und
ein Ventil enthält.
Der erste, zweite und dritte Kreis enthalten jeweils einen Ausgang,
die selektiv miteinander durch einen Bedienungselement, das die
Schalter- und Ventilkonfigurationen steuert, kombiniert werden können. Das
Hydrauliksystem hat mehrere Konfigurationen. Eine erste Konfiguration
ist wählbar,
um das Anbaugerät
mit niedrigem Druck und geringem Ausgangsstrom zu versorgen, eine
zweite Konfiguration ist wählbar,
um das Anbaugerät
mit hohem Druck und hohem Ausgangsstrom vom zweiten oder dritten
Hydraulikkreis zu versorgen, eine dritte Konfiguration ist wählbar, um
das Anbaugerät
mit hohem Druck und hohem Ausgangsstrom durch die Kombination des Ausgangs
des zweiten und dritten Hydraulikkreises zu versorgen, und eine
vierte Konfiguration ist wählbar,
um das Anbaugerät
mit niedrigem Druck und hohen Ausgangsstrom vom ersten, zweiten
und dritten Hydraulikkreis zu versorgen.