DE19711769C2 - Hydraulische Steueranordnung für eine mobile Arbeitsmaschine insbesondere für einen Radlader - Google Patents

Description

Der Erfindung geht aus von einer hydraulischen Steueranordnung, die für eine mobile Arbeitsmaschine, insbesondere für einen Rad­ lader verwendet wird und die die Merkmale aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 aufweist.

Aus der DE 39 09 205 C1 ist es bekannt, die Nickschwingungen von Radladern, die insbesondere bei gefüllter Ladeschaufel und höhe­ rer Fahrgeschwindigkeit auftreten, mit einem Dämpfungssystem zu dämpfen, das Bestandteil der hydraulischen Steueranordnung des Radladers ist. Zur Schwingungsdämpfung sind die im allgemeinen zwei hydraulischen Liftzylinder zum Heben und Senken der Lade­ schaufel über ein Sperrventil an einen Hydrospeicher anschließ­ bar, der von einer Hydropumpe über eine Fülleitung, die vor dem Wegeventilsteuerblock von der Pumpenleitung abzweigt, aufgeladen werden kann. Das zwischen dem Hydrospeicher und den Liftzylin­ dern angeordnete Absperrventil ist geschlossen, solange mit der Ladeschaufel gearbeitet wird, und kann vom Fahrer oder automa­ tisch geöffnet werden, sobald beim Fahren Nickschwingungen auf­ treten oder sobald die Fahrgeschwindigkeit über einem bestimmten Wert, z. B. über 6 km/Std. liegt.

Die Abzweigung der Fülleitung vor dem Wegeventilsteuerblock bringt es mit sich, daß der Hydrospeicher nicht nur bei einer Betätigung des den Liftzylindern zugeordneten Wegeventils, son­ dern bei einer Betätigung jedweden Wegeventils, die zu einem Druckaufbau in der Pumpenleitung führt, aufgeladen wird. Z. B. kann auch die Betätigung des zu einer hydraulischen Lenkung der Arbeitsmaschine gehörenden Lenkventils zu einem Zufluß von Druckmittel zum Hydrospeicher führen. Ist dann auch noch das Sperrventil offen, so kann eine unkontrollierte Bewegung der Liftzylinder stattfinden.

Ein anderes Dämpfungssystem gegen Nickschwingungen, das eben­ falls Teil der hydraulischen Steueranordnung einer Arbeitsma­ schine ist, ist aus der DE 41 29 509 C2 bekannt. Dabei zweigt die Fülleitung von einer Arbeitsleitung ab, die zwischen den Liftzylindern und dem diesen zugeordneten Wegeventil verläuft. Das in der Fülleitung angeordnete Sperrventil ist druckgesteuert und kann von dem in der Arbeitsleitung herrschenden Lastdruck der Liftzylinder gegen den Speicherdruck, von dem ein rückwärti­ ger Steuerraum am Ventilglied des Sperrventils beaufschlagbar ist, und gegen die Kraft einer schwachen Druckfeder geöffnet werden. Der Speicherdruck ist also jeweils nur geringfügig klei­ ner als der während eines Arbeitsspiels auftretende höchste Lastdruck der Liftzylinder. Zur Dämpfung der Nickschwingungen wird der rückwärtige Steuerraum des Sperrventils über ein Pilot­ ventil zum Tank entlastet, so daß das Sperrventil öffnet und Druckmittel frei zwischen dem Hydrospeicher und den Liftzylin­ dern hin und her geschoben werden kann.

Es hat sich nun gezeigt, daß aufgrund besonderer kinematischer Verhältnisse an einem Radlader beim Einstechen der Schaufel in die Erde in den Liftzylindern ein höherer Druck aufgebaut werden kann, als er im Hydrospeicher herrscht, und dann Druckmittel aus den Liftzylindern in den Hydrospeicher verdrängt wird, selbst wenn das zugeordnete Wegeventil nicht betätigt ist. Der Radlader wird vorne angehoben, so daß die Vorderräder in der Luft drehen und die Hinterräder sich eingraben. Dies ist für den Ladevorgang nachteilig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine hydraulische Steueranordnung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des An­ spruchs 1 so weiterzuentwickeln, daß unkontrollierte Bewegungen des zur Dämpfung von Nickschwingungen der Arbeitsmaschine mit dem Hydrospeicher verbindbaren Hydrozylinders weitgehend vermie­ den werden.

Dieses Ziel wird bei einer hydraulischen Steueranordnung mit den Merkmalen aus dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Hydrospeicher nur auffüllbar ist, wenn das Wegeventil, das dem Hydrozylinder zugeordnet ist, betätigt ist. Somit kann bei einer Betätigung eines anderen Wegeventils kein Druckmittel dem Hydrospeicher zufließen, so daß die Betäti­ gung eines anderen Wegeventils nicht zu einer Bewegung des Hy­ drozylinders führen kann. Ebenso wird verhindert, daß bei nicht betätigtem Wegeventil aus dem Hydrozylinder Druckmittel in den Hydrospeicher verdrängt wird. Das eingeschlossene Druckmittel verhindert deshalb eine Bewegung des Zylinderkolbens und damit eine Veränderung der relativen Lage zwischen dem Ausleger und dem Körper der Arbeitsmaschine, so daß ein Anheben der Vorder­ achse verhindert wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen einer hydraulischen Steueranordnung kann man den Unteransprüchen entnehmen.

Üblicherweise ist der Hydrozylinder ein doppeltwirkender und mit Hilfe eines Wegeventils steuerbar, das aus einer mittleren Ruhe­ stellung heraus nach zwei entgegengesetzten Richtungen in Ar­ beitsstellungen verstellbar ist. Gemäß Anspruch 2 ist vorgese­ hen, daß der Hydrospeicher nur bei einer Betätigung des Wegeven­ tils in die eine Richtung auffüllbar ist. Die Steueranordnung vereinfacht sich dadurch. Bei einem Radlader z. B. wird es genü­ gen, wenn dem Hydrospeicher nur bei einer Betätigung des Wege­ ventils in Richtung Heben der Liftzylinder Druckmittel zufließen kann.

Gemäß Anspruch 3 wird zur Steuerung der Befüllbarkeit des Hydro­ speichers vorteilhafterweise ein Steuerventil verwendet, das durch eine Betätigung des Wegeventils aus einer ersten Schalt­ stellung, in der es ein Befüllen des Hydrospeichers verhindert, in der also die Fülleitung so abgesperrt ist, daß auch dann kein Druckmittel dem Hydrospeicher zufließt, wenn der Pumpendruck oder der Lastdruck höher als der Speicherdruck ist, in eine zweite Schaltstellung umschaltbar ist, in der der Hydrospeicher befüllbar ist.

Das durch eine Betätigung des Wegeventils umschaltbare Steuer­ ventil ist vorteilhafterweise ein Sitzventil, so daß eine weit­ gehend leckagefreie Absperrung der Fülleitung gewährleistet ist.

Grundsätzlich ist es denkbar, das durch eine Betätigung des We­ geventils umschaltbare Steuerventil mechanisch mit diesem zu koppeln. Wegeventile, die in der Mobilhydraulik verwendet wer­ den, werden heute immer öfter nicht mehr direkt mechanisch, son­ dern über mithilfe eines Vorsteuergerätes vorgebbaren Vorsteuer­ signalen angesteuert. Gemäß Anspruch 5 wird nun ein Vorsteuersi­ gnal für das Wegeventil auch dazu genutzt, um ein Steuersignal zur Umschaltung des Steuerventils von der ersten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung herbeizuführen.

Besonders bevorzugt wird eine Ausgestaltung gemäß Anspruch 6, nach dem die Fülleitung von einer zwischen dem Wegeventil und dem Hydrozylinder verlaufenden Arbeitsleitung abzweigt und sich in der Fülleitung ein druckgesteuertes Sperrventil mit einem Ventilglied befindet, das vom in der Arbeitsleitung herrschenden Lastdruck in Öffnungsrichtung und vom Druck in einem rückwärti­ gen Steuerraum in Schließrichtung beaufschlagbar ist. Zum Befül­ len des Hydrospeichers ist der rückwärtige Steuerraum mit dem Hydrospeicher verbunden. Zur Dämpfung der Nickschwingungen der Arbeitsmaschine muß eine offene Verbindung zwischen dem Hydro­ speicher und dem Hydrozylinder vorhanden sein. Dazu wird der rückwärtige Steuerraum zum Tank entlastet. Um ein Befüllen des Hydrospeichers zu verhindern, wenn das Wegeventil nicht betätigt ist, ist der rückwärtige Steuerraum gegen den Abfluß von Druck­ mittel absperrbar. Das Sperrventil kann dann vom Lastdruck nicht geöffnet werden.

Die Ansprüche 7 bis 10 enthalten vorteilhafte Weiterbildungen einer hydraulischen Steueranordnung gemäß Anspruch 6.

Mehrere Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen hydrauli­ schen Steueranordnung sind in den Zeichnungen dargestellt. An­ hand dieser Ausführungsbeispiele wird die Erfindung nun näher erläutert.

Es zeigen

Fig. 1 das erste Ausführungsbeispiel, bei dem die Fülleitung an die zu zwei Hydrozylindern führende Arbeitsleitung angeschlossen ist und sich in der Fülleitung ein Sperr­ ventil befindet, das von zwei elektromagnetisch betätigbaren Pilotventilen gesteuert wird,

Fig. 2 die zweite Ausführung, die weitgehend gleich der ersten Ausführung aufgebaut ist und bei der zwei einzelne Pilotventile der ersten Ausführung zu einem einzigen Pilotventil zusammengefaßt sind, und

Fig. 3 die dritte Ausführung, bei der die Fülleitung vor dem Wegeventil von der Pumpenleitung abzweigt und sich in der Fülleitung ein Steuerventil befindet, mit dem bei nicht betätigtem Wegeventil die Fülleitung absperrbar ist.

Die gezeigten hydraulischen Steueranordnungen sind jeweils für Radlader, Traktoren, Teleskop-Handler oder andere Maschinen vor­ gesehen und umfassen einen Steuerblock 10 mit mehreren Wegeven­ tilen, insbesondere auch mit einem Wegeventil 11, das eine fe­ derzentrierte Mittelstellung einnehmen kann und mit dem zwei als Differentialzylinder ausgebildete Hydrozylinder 12 ansteuerbar sind, mit denen der Ausleger eines Radladers gehoben und abge­ senkt werden kann. Das Wegeventil 11 besitzt einen ersten Ar­ beitsanschluß 13, von dem eine erste Arbeitsleitung 14 zu den bodenseitigen Druckräumen 15 der Hydrozylinder 12 führt. Eine zweite Arbeitsleitung 16 verläuft zwischen einem zweiten Ar­ beitsanschluß 17 des Wegeventils 11 und den kolbenstangenseiti­ gen Druckräumen 18 der Hydrozylinder 12.

Bei der Ausführung nach Fig. 1 zweigt von der Arbeitsleitung 14 eine Fülleitung 20 ab, die zu einem Hydrospeicher 21 führt. In der Fülleitung ist ein Sperrventil 22 angeordnet, das als 2- Wege-Einbauventil ausgebildet ist und ein bewegliches Ventil­ glied 23 aufweist. Dieses ist ein Stufenkolben, der mit der Stirnseite des im Durchmesser kleineren Kolbenabschnitts nach Art eines Sitzventils auf einem Sitzkegel aufsitzen kann. An der besagten Stirnfläche wird das Ventilglied 23 vom in der Arbeits­ leitung 14 herrschenden Druck, also vom Lastdruck der beiden Hy­ drozylinder 12 in Öffnungsrichtung beaufschlagt. An der Ringflä­ che zwischen den beiden Kolbenabschnitten des Ventilglieds 23 wirkt der Speicherdruck in Öffnungsrichtung. In Schließrichtung wird das Ventilglied 23 von einem in einem rückwärtigen Steuer­ raum 24 herrschenden Druck und von einer schwachen Druckfeder 25 beaufschlagt.

Auf die Platte 26 mit dem 2-Wege-Einbauventil 22 sind drei wei­ tere Ventile aufgebaut. Das erste Ventil 30 ist ein 3/2- Wegeventil mit einem ersten Eingang 31, der mit dem zwischen der Arbeitsleitung 14 und dem Sperrventil 22 befindlichen Abschnitt der Fülleitung 20 verbunden ist, und mit einem zweiten Eingang 32, der mit dem Hydrospeicher 21 verbunden ist. Ein Ausgang 33 des Wegeventils 30 ist in Abhängigkeit vom Lastdruck in der Ar­ beitsleitung 14 entweder mit dem Eingang 31 oder mit dem Eingang 32 verbindbar. Und zwar wirkt im Sinne einer Verbindung des Aus­ gangs 33 mit dem Eingang 32 eine einstellbare Druckfeder auf das nicht näher dargestellte Ventilglied des Ventils 30. Im Sinne einer Verbindung des Ausgangs 33 mit dem Eingang 31 wird das Ventilglied von dem Druck im Eingang 31, also vom Lastdruck der Hydrozylinder 12 beaufschlagt.

Auf das Wegeventil 30 ist ein Pilotventil 40 aufgesetzt, das als 2/2-Wege-Sitzventil ausgebildet ist und als entsperrbares Rück­ schlagventil betrachtet werden kann. Durch das Gehäuse des Pi­ lotventils 40 hindurch führt ein vom Ausgang 33 des Wegeventils 30 ausgehender Steuerkanal 41 zu einem Anschluß P eines weiteren Pilotventils 50, das ein 4/2-Wegeventil ist. Dessen Ventilglied nimmt unter der Wirkung einer Druckfeder 51 eine Ruhestellung ein, in der Durchgang zwischen dem Anschluß P und einem Anschluß A besteht, der mit einem Anschluß des Pilotventils 40 verbunden ist. Ein Tankanschluß T und ein weiterer Anschluß B des Pilot­ ventils 50 sind in dessen Ruhestellung abgesperrt. Der Tankan­ schluß ist über durch die Gehäuse der verschiedenen Ventile hin­ durchführende Kanäle mit einem Leckanschluß Y der Platte 26 ver­ bunden. Der Anschluß B des Pilotventils 50 ist mit dem rückwär­ tigen Steuerraum eines zweiten sich in der Platte 26 befindli­ chen 2-Wege-Einbauventils 60 verbunden, über das die kolbenstan­ genseitigen Druckräume 18 der Hydrozylinder 12 mit einem Tankan­ schluß T der Platte 26 verbunden werden können. Das Ventilglied des Pilotventils 50 kann von einem Elektromagneten 52 in eine Schaltstellung gebracht werden, in der der Anschluß P abgesperrt und die beiden Anschlüsse A und B mit dem Anschluß T verbunden sind.

Das Pilotventil 40 ist in einer Leitung 53 zwischen dem Anschluß A des Pilotventils 50 und dem rückwärtigen Steuerraum 24 des Sperrventils 22 angeordnet. Sein Ventilglied wird von einer Druckfeder 42 und von dem im rückwärtigen Steuerraum des Sperr­ ventils 22 herrschenden Druck in Richtung einer Ruhestellung be­ aufschlagt, in der es einen Abfluß von Druckmittel aus dem rück­ wärtigen Steuerraum 24 zum Anschluß A des Pilotventils 50 ver­ hindert, einen Zufluß von Druckmittel vom Anschluß A des Pilot­ ventils 50 zum rückwärtigen Steuerraum 24 aber zuläßt. Das Ven­ tilglied kann von einem Elektromagneten 43 in eine Schaltstel­ lung gebracht werden, in der ein freier Durchgang zwischen dem Anschluß A des Pilotventils 50 und dem rückwärtigen Steuerraum 24 des Sperrventils 22 besteht.

Das Wegeventil 11 des Steuerblocks 10 ist hydraulisch proportio­ nal betätigbar, wobei die Vorsteuerdrücke mithilfe eines hydrau­ lischen Vorsteuergerätes 55 erzeugt und über Steuerleitungen 56 an das Wegeventil 11 gegeben werden. An die Vorsteuerleitung, in die ein Vorsteuerdruck eingesteuert wird, wenn die Hydrozylinder 12 in Richtung Heben des Auslegers betätigt werden sollen und dazu die bodenseitigen Druckräume 15 mit Druckmittel beauf­ schlagt werden, ist ein elektrischer Druckschalter 57 ange­ schlossen, der bei einem bestimmten Vorsteuerdruck umschaltet. Dieser bestimmte Vorsteuerdruck ist vorzugsweise der Vorsteuer­ druck, bei dem sich der federzentrierte Ventilschieber des Wege­ ventils 11 zu bewegen beginnt. Durch das Umschalten des Druck­ schalters 57 wird der Elektromagnet 43 des Pilotventils 40 er­ regt und dieses Pilotventil in die Schaltstellung gebracht, in der eine offene Verbindung zwischen dem Anschluß A des Pilotven­ tils 50 und dem rückwärtigen Steuerraum 24 des Sperrventils 22 herrscht.

Der Elektromagnet 52 des Pilotventils 50 wird willkürlich durch den Fahrzeugführer, wenn Nickschwingungen auftreten, oder auto­ matisch bei einer bestimmten Geschwindigkeit der mobilen Ar­ beitsmaschine, z. B. bei einer Geschwindigkeit von 6 km/Std. an Spannung gelegt.

In der Ruhestellung des Wegeventils 11 steht in der Vorsteuer­ leitung 56, an die der Druckschalter 57 angeschlossen ist, kein Vorsteuerdruck an, so daß sich der Druckschalter 57 in seiner Ruhestellung befindet und der Elektromagnet 43 des Pilotventils 40 entregt ist. Das Pilotventil 40 nimmt deshalb die in der Fig. 1 gezeigte Schaltstellung ein, in der ein Abfluß von Druck­ mittel aus dem rückwärtigen Steuerraum 24 des Sperrventils 22 verhindert ist. Sollte sich nun beim Einstechen der Ladeschaufel in Erdreich oder sonstiges Schüttgut in den Druckräumen 15 der Hydrozylinder 12 ein Druck aufbauen, so kann von diesem Druck das Sperrventil 22 nicht geöffnet werden, da ein Öffnen des Sperrventils nur möglich wäre, wenn Druckmittel aus dem Steuer­ raum 24 verdrängt würde. Der Hydrospeicher 21 wird deshalb in seinem Ladezustand durch den Druckaufbau in den Druckräumen 15 nicht beeinflußt. Gleiches gilt, wenn das Wegeventil in Richtung Senken der Hydrozylinder 12 betätigt wird. Auch dann bleibt das Pilotventil 40 in der gezeigten Schaltstellung, so daß das Sperrventil 22 nicht vom Druck in den Druckräumen 15 der Hydro­ zylinder 12 geöffnet werden kann.

Bei einer Betätigung des Wegeventils 11 in Richtung. Heben dage­ gen schaltet der Druckschalter 57 um, wodurch der Elektromagnet 43 betätigt wird und das Ventilglied des Pilotventils 40 in die zweite Schaltstellung gelangt. Solange der Druck in den Druck­ räumen 15 unterhalb des an der Druckfeder 34 des Wegeventils 30 eingestellten Drucks verbleibt, schaltet dieses den Speicher­ druck über das Pilotventil 50 und das Pilotventil 40 zum rück­ wärtigen Steuerraum 24 des Sperrventils 22 durch. Der Lastdruck in den Druckräumen 15 der Hydrozylinder 12 öffnet nun das Sperr­ ventil 22 immer dann, wenn er mindestens um die der Kraft der Druckfeder 25 äquivalente kleine Druckdifferenz über dem Spei­ cherdruck liegt. Es kann dann Druckmittel in den Hydrospeicher gelangen, so daß dieser, sieht man einmal von der Kraft der schwachen Druckfeder 25 ab, immer auf den größten während eines Arbeitsspiels auftretenden Lastdruck in den Druckräumen 15 auf­ geladen ist. Nur wenn der Lastdruck am Ventil 30 die Kraft der Druckfeder 34 zu überwinden vermag, bleibt das Sperrventil 22 geschlossen. Denn nach einer Umschaltung des Ventils 30 steht im rückwärtigen Steuerraum 24 des Sperrventils 22 der Lastdruck an, so daß im Verein mit der Druckfeder 25 das Sperrventil 22 sicher zugehalten wird. Der Druck im Hydrospeicher 21 kann deshalb den an der Druckfeder 34 des Ventils 30 eingestellten Wert nicht übersteigen. Aus Sicherheitsgründen ist jedoch zusätzlich ein Druckbegrenzungsventil 58 vorgesehen, dessen Eingang mit dem Hy­ drospeicher 21 verbunden ist.

Es sei nun angenommen, daß die Ladeschaufel beladen und mit dem Radlader zu einer Abladestelle gefahren wird. Sobald dabei eine bestimmte Geschwindigkeit überschritten wird, werden beide Ma­ gnete 43 und 52 der Pilotventile 40 und 50 bestromt, so daß bei­ de Pilotventile aus den in Fig. 1 gezeigten Ruhestellungen in die andere Schaltstellung umschalten. Nun ist der rückwärtige Steuerraum 24 des Sperrventils 22 über das Pilotventil 40 und über das Pilotventil 50 mit dem Anschluß Y der Platte 26 verbun­ den und damit zum Tank 27 entlastet. Das Ventilglied 23 des Sperrventils 22 wird von Last- und Speicherdruck von seinem Sitz abgehoben, so daß eine offene Verbindung zwischen dem Hydrospei­ cher 21 und den Druckräumen 15 der Hydrozylinder 12 besteht. Da der Speicherdruck 21 dem während des Arbeitsspiels maximal er­ reichten Druck entspricht, erfolgt beim Öffnen des Sperrventils 22 kein Absacken, sondern allenfalls ein leichtes Anheben der Ladeschaufel. Es mag zwar sein, daß während des Arbeitsspiels Lastdrücke auftreten, die das Ventil 30 zum Schalten bringen und denen deshalb der Ladezustand des Hydrospeichers 21 nicht folgt. Diese Lastdrücke treten jedoch nur in besonderen Situationen, z. B. beim Losreißen eines im Erdreich verankerten Gegenstandes oder beim Fahren der Ladeschaufel gegen einen Anschlag auf, sind jedoch nicht durch das Gewicht der Ladeschaufel und des Ladegu­ tes bedingt, das allein beim Fahren des Radladers wirkt. Der La­ dezustand des Hydrospeichers 21 reicht deshalb immer, um die La­ deschaufel auf dem Niveau zu halten, die diese beim Öffnen des Sperrventils 22 einnimmt.

Über das durch das Umschalten des Pilotventils 50 ebenfalls ge­ öffnete Ventil 60 kann Druckmittel aus den kolbenstangenseitigen Druckräumen 18 der Hydrozylinder 12 in den Tank verdrängt oder aus dem Tank eingespeist werden, um Volumenveränderungen der Druckräume 18 auszugleichen, die während der offenen Verbindung der Druckräume 15 mit dem Hydrospeicher 21 auftreten.

Die Ausführung nach Fig. 2 unterscheidet sich lediglich im Hin­ blick auf die Pilotventile 40 und 50 von derjenigen nach Fig. 1. Es wird deshalb im Hinblick auf den Steuerblock 10, die Hy­ drozylinder 12, den Hydrospeicher 21, die Sperrventile 22 und 60, das Wegeventil 30 und das Vorsteuergerät 55 auf die entspre­ chende Beschreibung der Fig. 1 verwiesen. Unterschiedlich zu der Ausführung nach Fig. 1 ist, daß nun die beiden Pilotventile 40 und 50 zu einem einzigen Pilotventil 60 zusammengefaßt sind, das auf das Wegeventil 30 aufgesetzt ist. Das Pilotventil 60 be­ sitzt eine federzentrierte Mittelstellung, in der die Anschlüsse T und B abgesperrt sind und zwischen den Anschlüssen P und A nur ein Durchfluß von P nach A möglich ist. Das Ventilglied des Pi­ lotventils 60 kann durch Ansteuern eines Elektromagneten 52 aus der Mittelstellung heraus in eine seitliche Schaltstellung ge­ bracht werden, in der die Anschlüsse A und B mit dem Anschluß T verbunden sind. Aus der Mittelstellung heraus in die Gegenrich­ tung kann das Ventilglied durch Beaufschlagung mit dem in der Vorsteuerleitung 56 herrschenden Druck verstellt werden, in der zum Zuführen von Druckmittel in die bodenseitigen Druckräume 15 der Hydrozylinder 12 ein Vorsteuerdruck aufgebaut wird. In die­ ser anderen Schaltstellung des Wegeventils 60 ist der Anschluß A frei mit dem Anschluß P verbunden. Der Anschluß A ist nun direkt mit dem rückwärtigen Steuerraum 24 des Sperrventils 22 verbun­ den.

In der Mittelstellung oder in der Senkenstellung des Wegeventils 11 nimmt das Pilotventil 60 seine Mittelstellung ein, sofern die Geschwindigkeit der Arbeitsmaschine einen bestimmten Wert nicht überschreitet oder der Elektromagnet 52 nicht willkürlich einge­ schaltet worden ist. In der Hebenstellung des Wegeventils 11 wird das Ventilglied des Wegeventils 60 mit Druck beaufschlagt und gelangt in die Schaltstellung, in der der Anschluß P mit dem Anschluß A verbunden ist. Im rückwärtigen Steuerraum 24 des Sperrventils 22 steht dann je nach Stellung des Ventils 30 der Speicherdruck oder der Lastdruck an. Der Hydrospeicher wird bis zum maximal erreichten Lastdruck bzw. bis zu dem an der Druckfe­ der 34 des Ventils 30 eingestellten Druck aufgeladen. Zur Dämp­ fung von Nickschwingungen während schneller Fahrt wird der Elek­ tromagnet 52 erregt, so daß das Ventilglied des Wegeventils 60 in die Schaltstellung gelangt, in der die Anschlüsse A und B mit dem Anschluß T verbunden sind. Die rückwärtigen Steuerräume der Sperrventile 22 und 60 sind von Druck entlastet, so daß die bei­ den Sperrventile 22 und 60 öffnen und eine offene Verbindung zwischen dem Hydrospeicher 21 und den Druckräumen 15 der Hydro­ zylinder 12 besteht und aus den Druckräumen 18 Druckmittel ver­ drängt und in die Druckräume 18 Druckmittel eingespeist werden kann. Bei dieser Gelegenheit sei ausdrücklich darauf hingewie­ sen, daß der Druck am Anschluß T eines Ventilblocks üblicherwei­ se einige bar über dem Tankdruck, der am Leckölanschluß Y herrscht, liegt, so daß das Sperrventil 60 von dem Druck am Tankanschluß T gegen den Tankdruck im rückwärtigen Steuerraum geöffnet werden kann.

Besonders vorteilhaft ist, daß nach Verlangsamung der Fahrt und Entregung der Elektromagnete 43 und 52 bei der Ausführung nach Fig. 1 und des Elektromagneten 52 allein bei der Ausführung nach Fig. 2 wegen der Funktionsweise der Pilotventile 40 bzw. 60 als Rückschlagventile sofort Speicherdruck in den rückwärti­ gen Steuerraum 24 des Sperrventils 22 eingesteuert wird und des­ halb das Sperrventil schließt. Eine Beeinflussung des Hydrospei­ chers 21 oder eine Einflußnahme durch den Hydrospeicher 21 auf die Steuerung ist dann bei einem anschließenden Senken der Hy­ drozylinder 12 oder einem Entladen der Schaufel, währenddessen sich das Wegeventil 11 in seiner Mittelstellung befindet, ausge­ schlossen.

Bei der Ausführung nach Fig. 3 zweigt die Fülleitung 20 vor dem Ventilsteuerblock 10 von einer Pumpenleitung 65 ab. In die zu mehreren Hydrospeichern 21 führende Fülleitung 20 sind, in Strö­ mungsrichtung des Druckmittels von der Pumpenleitung 65 zu den Hydrozylindern 21 gesehen, zunächst ein 2/2-Wegeventil 70, ein Druckregelventil 71 und ein Rückschlagventil 72 angeordnet. In der durch eine Druckfeder herbeigeführten Ruhestellung des Wege­ ventils 70 sind dessen beide Anschlüsse gegeneinander abge­ sperrt. Das Wegeventil kann durch Ansteuerung eines Elektroma­ gneten 73 in eine Durchgangsstellung geschaltet werden. Und zwar wird der Elektromagnet 73 immer dann erregt, wenn das sich in­ nerhalb des Steuerblocks 10 befindliche Wegeventil 11 zur An­ steuerung der Hydrozylinder 12 in Richtung Heben betätigt wird. In der Mittelstellung des Wegeventils 11 und bei dessen Betäti­ gung in Richtung Senken befindet sich das Wegeventil 70 in sei­ ner Ausgangsstellung.

Am Druckregelventil 71 ist ein maximaler Druck eingestellt, bis zu dem die Hydrospeicher 21 aufgeladen werden können. Solange dieser Druck nicht erreicht ist, schaltet das Druckregelventil den Ausgang des Wegeventils 70 zum Rückschlagventil 72 durch. Bei Erreichen des Druckes wird der mit dem Ausgang des Wegeven­ tils 70 verbundene Eingang des Ventils 71 gesperrt und der mit dem Rückschlag verbundene Anschluß mit Tank verbunden.

Die Hydrospeicher 21 können über eine Leitung 74 mit der zwi­ schen dem Arbeitsanschluß 13 des Wegeventils und den Druckräumen 15 der Hydrozylinder 12 verlaufenden Arbeitsleitung 14 verbunden werden. In diese Leitung 74 ist ein 4/2-Wegeventil 75 eingebaut, das unter der Wirkung einer Druckfeder 76 eine Ruhestellung ein­ nimmt, in der zwei Abschnitte der Leitung 74 gegeneinander abge­ sperrt sind und somit keine Verbindung zwischen den Hydrospei­ chern 21 und der Arbeitsleitung 14 besteht. Außer den beiden für das Öffnen und Schließen der Leitung 74 notwendigen Anschlüsse besitzt das Wegeventil 75 zwei weitere Anschlüsse für zwei Ab­ schnitte einer Leitung 77, die von der Arbeitsleitung 15 zwi­ schen dem Wegeventil 11 und den Druckräumen 18 der Hydrozylinder 12 zum Tank 27 führt. In der Ruhestellung des Wegeventils 75 sind auch die beiden Abschnitte der Leitung 77 gegeneinander ab­ gesperrt. Das Wegeventil 75 kann von einem Elektromagneten 78 in eine Schaltstellung gebracht werden, in der jeweils die beiden Abschnitte der Leitung 74 und die beiden Abschnitte der Leitung 77 miteinander verbunden sind. Der Elektromagnet 78 wird erregt, wenn die mit der gezeigten hydraulischen Steueranordnung ausge­ stattete Arbeitsmaschine eine bestimmte Fahrgeschwindigkeit überschreitet. Dann sind die Hydrospeicher 21 mit den Druckräu­ men 15 der Hydrozylinder 12 verbunden, so daß Nickschwingungen gedämpft werden können. Volumenveränderungen der Druckräume 18 können über die Leitung 77 ausgeglichen werden.

Da der Elektromagnet 73 des Wegeventils 70 nur erregt wird, wenn das Wegeventil 11 in Richtung Heben der Hydraulikzylinder 12 be­ tätigt wird, wenn also den Druckräumen 15 Druckmittel zugeführt wird, ist nur dann ein Aufladen der Hydrospeicher 21 möglich. Es kann z. B. nicht passieren, daß bei einem während schneller Fahrt der Arbeitsmaschine in der Leitung 65 anstehenden Druck über die Fülleitung 20 und das bei schneller Fahrt geschaltete Ventil 75 Druckmittel in die Druckräume 15 der Hydrozylinder 12 gelangt, auch wenn sich das Wegeventil 11 in Mittelstellung befindet und ein Ausfahren der Kolbenstangen der Hydrozylinder 12 nicht ge­ wünscht ist.

Claims (10)

1. Hydraulische Steueranordnung für eine mobile Arbeitsma­ schine, insbesondere für einen Radlader,
mit mindestens einem Hydrozylinder (12), mit dessen Hilfe ein Arbeitswerkzeug bewegbar ist,
mit einem Wegeventil (11) zur Steuerung der Druckmittelwege zwi­ schen dem Hydrozylinder (12), einer Druckmittelquelle und einem Tank (27),
mit einem Hydrospeicher (21), der über eine Fülleitung (20) mit der Druckmittelquelle verbindbar ist,
und mit einem Steuerventil (50, 60, 75), mit dem eine Verbindung zwischen dem Hydrospeicher (21) und dem Hydrozylinder (12) auf- und zusteuerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydrospeicher (21) nur auffüllbar ist, wenn das Wegeven­ til (11) betätigt ist.

2. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (11) aus einer mittleren Ru­ hestellung heraus nach zwei entgegengesetzten Richtungen in Ar­ beitsstellungen verstellbar ist und daß der Hydrospeicher (21) nur bei einer Betätigung des Wegeventils (11) in die eine Rich­ tung auffüllbar ist.

3. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 1 oder 2, ge­ kennzeichnet durch ein Steuerventil (40, 60, 70), das durch eine Betätigung des Wegeventils (11) aus einer ersten Schaltstellung, in der es ein Befüllen des Hydrospeichers verhindert, in eine zweite Schaltstellung umschaltbar ist, in der der Hydrospeicher (21) befüllbar ist.

4. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das durch eine Betätigung des Wegeventils (11) umschaltbare Steuerventil (40, 60) ein Sitzventil ist.

5. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß das Wegeventil (11) über ein mit Hilfe einer Vorsteuerung (55) vorgebbares Vorsteuersignal ansteuerbar ist und daß dem durch eine Betätigung des Wegeventils (11) um­ schaltbaren Steuerventil (40, 60, 70) beim Vorliegen eines Vor­ steuersignals für das Wegeventil (11) ein Steuersignal zur Um­ schaltung von der ersten Schaltstellung in die zweite Schalt­ stellung zuführbar ist.

6. Hydraulische Steueranordnung nach einem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Fülleitung (20) von einer zwischen dem Wegeventil (11) und dem Hydrozylinder (12) verlaufenden Arbeitsleitung (14) abzweigt,
daß in der Fülleitung (20) ein druckgesteuertes Sperrventil (22) mit einem Ventilglied (23) angeordnet ist, das vom in der Ar­ beitsleitung (14) herrschenden Lastdruck in Öffnungsrichtung und vom Druck in einem rückwärtigen Steuerraum (24) in Schließrich­ tung beaufschlagbar ist,
und daß der rückwärtige Steuerraum (24) zum Befüllen des Hydro­ speichers (21) mit dem Hydrospeicher (21) und zum Öffnen der Verbindung zwischen dem Hydrospeicher (21) und dem Hydrozylinder (12) mit Tank (27) verbindbar und bei nicht betätigtem Wegeven­ til (11) gegen den Abfluß von Druckmittel absperrbar ist.

7. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der rückwärtige Steuerraum (24) des Sperr­ ventils (22) bei nicht betätigtem Wegeventil (11) über ein zum Steuerraum (24) hin öffnendes Rückschlagventil (40, 60) vom Hy­ drospeicher (21) her mit Druckmittel beaufschlagbar ist.

8. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 6 oder 7, ge­ kennzeichnet durch ein Pilotventil (60), durch das in einer Mit­ telstellung der rückwärtige Steuerraum (24) des Sperrventils (22) gegen den Abfluß von Druckmittel abgesperrt ist, das aus der Mittelstellung in eine erste seitliche Schaltstellung ver­ stellbar ist, in der der rückwärtige Steuerraum (24) zum Tank (27) entlastet ist, und das durch eine Betätigung des Wegeven­ tils (11) aus der Mittelstellung in eine zweite seitliche Schaltstellung verstellbar ist, in der der rückwärtige Steuer­ raum (24) mit Speicherdruck beaufschlagbar ist.

9. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 6 oder 7, ge­ kennzeichnet durch ein erstes Pilotventil (50) mit einer Schalt­ stellung, in der der rückwärtige Steuerraum (24) des Sperrven­ tils (22) zum Tank (27) entlastbar ist, und mit einer Schalt­ stellung, in der der rückwärtige Steuerraum (24) mit Speicher­ druck (21) beaufschlagbar ist, und durch ein zweites Pilotventil (40), das im vom rückwärtigen Steuerraum (24) zum ersten Pilot­ ventil (50) verlaufenden Druckmittelkanal (53) angeordnet ist und eine Schaltstellung, in der der Druckmittelkanal (53) gegen einen Abfluß von Druckmittel aus dem rückwärtigen Steuerraum (24) abgesperrt ist, und eine Schaltstellung, in der der Druck­ mittelkanal (53) offen ist, aufweist.

10. Hydraulische Steueranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Pilotventile (40, 50) jeweils durch einen Elektromagneten (43, 52) betätigbar sind.