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Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Lenkvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Bei bekannten hydrostatischen Lenkvorrichtungen werden die eigentlichen Lenkkräfte nicht von einem Fahrzeugführer, sondern von einer Hydraulikpumpe aufgebracht. Die Hydraulikpumpe fördert ein Fluid zu einem Lenkzylinder. Das Fluid bewirkt eine Auslenkung des Kolbens des Hydraulikzylinders, der über die Kolbenstange eine Verstellung einer Laufrichtung eines Rads bewirkt. Eine Verstellung des Lenkrads bewirkt lediglich die Änderung der Größe einer Öffnung eines Ventils zur Einstellung eines dem Lenkzylinder zugeführten Volumenstroms. Bei einem Leck im Hydraulikkreislauf oder beim Versagen der Hydraulikpumpe kann es zu schwerwiegenden Unfällen kommen, da dann eine Lenkung mit dem Lenkrad nicht mehr möglich ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße hydrostatische Lenkvorrichtung derart weiterzubilden, dass ein sicheres Lenken möglich ist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Arbeitsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Die Erfindung sieht vor, dass alle ersten Elemente redundant ausgeführt sind. Die hydrostatische Lenkvorrichtung umfasst zu jedem ersten Element ein entsprechendes zweites Element. Die Lenkvorrichtung umfasst einen zweiten Hydrauliklenkkreis mit einem zweiten Fluid. Folglich umfasst die hydrostatische Lenkvorrichtung als zweite Elemente einen zweiten Stellungssensor zur Bestimmung der Stellung des Lenkrads, eine zweite Hydraulikpumpe zur Förderung des zweiten Fluids in dem zweiten Hydrauliklenkkreis, einen zweiten Lenkzylinder zur Verstellung der Laufrichtung des Rads der Arbeitsmaschine, ein zweites Ventil zur Einstellung eines dem zweiten Lenkzylinder zugeführten Volumenstroms des zweiten Fluids und eine zweite Steuereinheit zur Steuerung des zweiten Ventils in Abhängigkeit der Stellung des Lenkrads. Die zweiten Elemente sind Teil des zweiten Hydrauliklenkreises. Dadurch, dass alle ersten Elemente redundant ausgeführt sind, ist ein sicheres Lenken möglich. Bei einem Ausfall eines der beiden Hydrauliklenkkreise ist der jeweils andere Hydrauliklenkkreis weiter funktionsfähig. Die hydrostatische Lenkvorrichtung kann so ausgelegt sein, dass auch bei Ausfall eines Hydrauliklenkkreises die Lenkung der mobilen Arbeitsmaschine weiterhin möglich ist. Auf diese Weise können Unfälle aufgrund des Ausfalls der Lenkvorrichtung vermieden werden. Insbesondere sind der erste Hydrauliklenkkreis und der zweite Hydrauliklenkkreis fluidisch vollständig getrennt voneinander ausgebildet. Vorteilhaft findet zwischen dem ersten Fluid und dem zweiten Fluid kein Druckausgleich statt.
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Zweckmäßig wirken der erste Lenkzylinder und der zweite Lenkzylinder zur Verstellung der Laufrichtung des Rads auf dasselbe Rad. Dadurch betätigen der erste Lenkzylinder und der zweite Lenkzylinder eine Lenkachse der hydrostatischen Lenkvorrichtung gleichzeitig. Bei Ausfall eines der beiden Hydrauliklenkkreise kann die Laufrichtung des Rads auch durch einen der beiden Lenkzylinder alleine verstellt werden. Es kann vorgesehen sein, dass der erste Lenkzylinder und der zweite Lenkzylinder über eine Spurstange wirkverbunden sind. Eine Verstellung des einen Lenkzylinders bewirkt eine Verstellung des anderen Lenkzylinders. Vorteilhaft sind der erste Lenkzylinder und der zweite Lenkzylinder in Reihe geschaltet.
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Zweckmäßig umfassen der erste Lenkzylinder und der zweite Lenkzylinder eine gemeinsame Kolbenstange. An der gemeinsamen Kolbenstange sind sowohl ein erster Kolben des ersten Lenkzylinders als auch ein zweiter Kolben des zweiten Lenkzylinders befestigt. Dadurch sind der erste Lenkzylinder und der zweite Lenkzylinder auf einfache Weise in Reihe geschaltet.
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Vorteilhaft ist die Lenkvorrichtung so ausgelegt, dass eine Verstellung der Laufrichtung des Rads mit einem der beiden Hydrauliklenkkreise alleine möglich ist. Dadurch ist ein sicheres Lenken möglich.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die Lenkvorrichtung derart ausgelegt, dass bei einem Druckabfall in einem der beiden Hydrauliklenkkreise unter einen vorgegebenen Schwellwert die zugeordnete Hydraulikpumpe abgeschaltet wird und die Lenkvorrichtung lediglich mit dem anderen Hydrauliklenkkreis betrieben wird. Dadurch kann ein unnötiger Verlust von Fluid vermieden werden. Dadurch kann die Umwelt geschont werden.
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Zweckmäßig weist die Lenkvorrichtung eine dritte Steuereinheit auf. Insbesondere bewirkt die dritte Steuereinheit bei einem Druckabfall im ersten Hydrauliklenkkreis oder im zweiten Hydrauliklenkkreis eine Abschaltung der zugeordneten Hydraulikpumpe.
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Vorteilhaft sind das erste Ventil und das zweite Ventil Proportionalventile.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung umfasst der erste Hydrauliklenkkreis zusätzlich ein Lenkventil, das mechanisch mit dem Lenkrad verbunden ist. Durch die mechanische Verbindung mit dem Lenkrad erhält ein Fahrzeugführer bei Betätigung des Lenkrads eine Rückmeldung über den Lenkwiderstand am Rad. Im Gegensatz zu einer rein elektronischen Übertragung der Stellung des Lenkrads an ein Ventil erhält der Fahrzeugführer bei einer mechanischen Verbindung des Lenkrads mit dem Lenkventil ein Lenkgefühl. Bei Ausfall beispielsweise des ersten Stellungssensors zur Bestimmung der Stellung des Lenkrads kann der erste Hydrauliklenkkreis über das mechanisch vom Lenkrad angesteuerte Lenkventil weiterhin zur Lenkung beitragen. Dadurch ist eine weitere Absicherung der Lenkfunktion gegeben.
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Vorteilhaft ist der dem ersten Lenkzylinder zugeführte Volumenstrom des ersten Fluids gemeinsam von dem ersten Ventil und dem Lenkventil bestimmt. Ein Teil des dem ersten Lenkzylinder zugeführten Volumenstroms wird von dem ersten Ventil und ein weiterer Teil von dem Lenkventil beigesteuert.
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Zweckmäßig sind das erste Ventil und das Lenkventil in dem ersten Hydrauliklenkkreis parallel geschaltet. Insbesondere ist vorgesehen, dass die erste Hydraulikpumpe in einem ersten Teilabschnitt einer ersten Verbindungsleitung des ersten Hydrauliklenkkreises das erste Fluid zu dem ersten Ventil fördert, dass die erste Hydraulikpumpe in einem zweiten Teilabschnitt der ersten Verbindungsleitung das erste Fluid zu dem Lenkventil fördert und dass der erste Teilabschnitt und der zweite Teilabschnitt eine Gabelung der ersten Verbindungsleitung bilden. Dadurch kann der dem ersten Lenkzylinder zugeführte Volumenstrom des ersten Fluids auf einfache Weise aus dem Teilvolumenstrom durch das erste Ventil und dem weiteren Teilvolumenstrom durch das Lenkventil zusammengesetzt werden.
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Zweckmäßig münden der erste Teilabschnitt und der zweite Teilabschnitt im ersten Hydrauliklenkkreis zwischen dem ersten Ventil und dem ersten Lenkzylinder ineinander. Dadurch können die Teilvolumenströme vom ersten Ventil und vom Lenkventil zusammengeführt werden und den dem ersten Lenkzylinder zugeführten Volumenstrom bilden.
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Vorteilhaft ist der Teilvolumenstrom durch das Lenkventil mittels des Lenkventils einstellbar. Insbesondere ist das Lenkventil zur Einstellung des Volumens des Teilvolumenstroms mechanisch mit dem Lenkrad verbunden.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist die Lenkvorrichtung als Nachrüstbausatz ausgebildet. Die hydrostatische Lenkvorrichtung kann eine in einem Fahrzeug bestehende Lenkvorrichtung ersetzen. Durch Nachrüstung der hydrostatischen Lenkvorrichtung lässt sich so die Sicherheit eines Fahrzeugs mit einer bereits vorhandenen Lenkvorrichtung nachträglich erhöhen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer mobilen Arbeitsmaschine und
- 2 eine schematische Darstellung einer Lenkvorrichtung aus 1.
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1 zeigt eine mobile Arbeitsmaschine 2. Im Ausführungsbeispiel ist die mobile Arbeitsmaschine 2 ein Muldenkipper. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die mobile Arbeitsmaschine ein Traktor, ein Lastwagen oder ein beliebiges anderes Schwerlastfahrzeug oder landwirtschaftliches Fahrzeug ist.
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Die Arbeitsmaschine 2 weist ein Rad 4 und ein Lenkrad 3 auf. Das Rad 4 ist um eine Drehachse 7 drehbar. Das Rad 4 ist drehbar an einem nicht näher dargestellten Fahrgestell der Arbeitsmaschine 2 gelagert. Die Fahrtrichtung der Arbeitsmaschine 2 ist durch die Stellung des Rads 4 in Relation zu dem Fahrgestell bestimmt. Die Fahrtrichtung der Arbeitsmaschine 2 ist durch die Laufrichtung 8 des Rads 4 bestimmt. Die Laufrichtung 8 des Rads 4 ist senkrecht zu der Drehachse 7 des Rads 4 orientiert. Die Laufrichtung 8 ist in Relation zu dem Fahrgestell verstellbar. Hierzu ist das Rad 4 um eine Schwenkachse 33 schwenkbar. Die Schwenkachse 33 steht senkrecht auf die Drehachse 7 und senkrecht auf die Laufrichtung 8.
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Die Arbeitsmaschine 2 kann für einen autonomen Betrieb und eine autonome Lenkung ausgelegt sein. Im Ausführungsbeispiel ist die Arbeitsmaschine 2 für den Betrieb durch einen in der Maschine befindlichen Fahrzeugführer ausgelegt. Eine Fernsteuerung der Arbeitsmaschine 2 und deren Lenkung sind möglich. Es kann auch vorgesehen sein, dass die Arbeitsmaschine in einem autonomen Modus oder in einem geführten Modus betrieben werden kann.
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Die Arbeitsmaschine 2 weist eine in 2 dargestellte Lenkvorrichtung 1 auf. Die Lenkvorrichtung 1 umfasst mehrere erste Elemente. Die ersten Elemente sind Teil eines ersten Hydrauliklenkkreises 12. Der erste Hydrauliklenkkreis 12 weist ein erstes Fluid 13 auf. Das erste Fluid 13 wird in dem ersten Hydrauliklenkkreis 12 von einer ersten Hydraulikpumpe 14 gefördert. Im Ausführungsbeispiel ist das erste Fluid 13 ein Hydrauliköl. Bei dem Fluid 13 kann es sich aber auch um jede andere Flüssigkeit handeln. Zu den ersten Elementen des ersten Hydrauliklenkkreises 12 zählen zumindest ein erster Stellungssensor 11, die erste Hydraulikpumpe 14, ein erster Lenkzylinder 15, ein erstes Ventil 16 und eine erste Steuereinheit 17. Das erste Fluid 13 wird in einer ersten Verbindungsleitung 34 von der ersten Hydraulikpumpe 14 zu dem ersten Lenkzylinder 15 geführt.
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Der erste Stellungssensor 11 dient zur Bestimmung einer Stellung des Lenkrads 3. Das Lenkrad 3 ist um die Drehachse 9 drehbar. Das Lenkrad 3 weist eine Grundstellung auf. Die Grundstellung des Lenkrads 3 ist mit einer Geradeausstellung des Rads 4 verbunden. In der Geradeausstellung des Rads 4 fährt die Arbeitsmaschine 2 geradeaus. Durch Drehen des Lenkrads 3 um die Drehachse 9 kann das Lenkrad 3 in eine andere Stellung als die Grundstellung ausgelenkt werden. Die Auslenkung des Lenkrads 3 aus seiner Grundstellung kann mit dem ersten Stellungsensor 11 detektiert werden. Der erste Stellungssensor 11 ist ein Drehwinkelsensor.
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Der erste Stellungssensor 11 ist mit der ersten Steuereinheit 17 elektronisch verbunden. Der erste Stellungssensor 11 leitet über ein elektronisches Signal die Stellung des Lenkrads 3 an die erste Steuereinheit 17 weiter. Die erste Steuereinheit 17 steuert das erste Ventil 16 in Abhängigkeit der Stellung des Lenkrads 3. Basierend auf dem von dem ersten Stellungssensor 11 erhaltenen Signal sendet die erste Steuereinheit 17 an das erste Ventil 16 ein elektronisches Signal, aufgrund dessen das erste Ventil 16 den Durchfluss eines Volumenstroms des ersten Fluids 13 durch das erste Ventil 16 einstellt. Hierzu wird mittels des ersten Ventils 16 die Größe einer Leitungsquerschnittsfläche für das erste Fluid 13 eingestellt. Bei einer kleinen Leitungsquerschnittsfläche wird ein kleiner Volumenstrom des ersten Fluids 13 zu dem ersten Lenkzylinder 15 gefördert, und bei einer großen Leitungsquerschnittsfläche wird ein großer Volumenstrom des ersten Fluids 13 zu dem ersten Lenkzylinder 15 gefördert. Das erste Ventil 16 ist ein Proportionalventil.
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Der erste Lenkzylinder 15 wandelt hydraulische Energie in eine Lenkbewegung des Rads 4 um. Der erste Lenkzylinder 15 besitzt einen ersten Druckraum 18. Das erste Fluid 13 wird von der ersten Hydraulikpumpe 14 durch das erste Ventil 16 in den ersten Druckraum 18 des ersten Lenkzylinders 15 gefördert. Der erste Lenkzylinder 15 weist einen ersten Kolben 19 auf. Bei Erhöhung des Drucks im ersten Druckraum 18 aufgrund der Förderung von erstem Fluid 13 in den ersten Druckraum 18 wird der erste Kolben 19 ausgelenkt. Die Lenkvorrichtung 1 ist so ausgelegt, dass die Auslenkung des ersten Kolbens 19 aus einer Ruhestellung proportional zur Auslenkung des Lenkrads 3 aus seiner Grundstellung ist. Die Ruhestellung des ersten Kolbens 19 ist mit einer Laufrichtung 8 des Rads 4 in Richtung einer Geradeaus-Fahrtrichtung der Arbeitsmaschine 2 verbunden.
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Der erste Lenkzylinder 15 dient zur Verstellung der Laufrichtung 8 des Rads 4. Der erste Kolben 19 des ersten Lenkzylinders 15 ist an einer ersten Kolbenstange 5 festgelegt. Bei Bewegung des ersten Kolbens 19 bewegt sich auch die erste Kolbenstange 5. Die erste Kolbenstange 5 lenkt das Rad 4. Hierbei wird die Laufrichtung 8 des Rads 4 verändert. Das Rad 4 wird um die Schwenkachse 33 verschwenkt. Die erste Kolbenstange 5 ist in bekannter Weise mit dem Rad 4 verbunden.
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Alle ersten Elemente sind redundant ausgeführt, so dass die hydrostatische Lenkvorrichtung 1 zu jedem ersten Element ein entsprechendes zweites Element umfasst.
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Dementsprechend zählen zu den zweiten Elementen zumindest ein zweiter Stellungssensor 21, eine zweite Hydraulikpumpe 24, ein zweiter Lenkzylinder 25, ein zweites Ventil 26 und eine zweite Steuereinheit 27. Die zweiten Elemente sind Teil eines zweiten Hydrauliklenkkreises 22. In dem zweiten Hydrauliklenkkreis 22 wird ein zweites Fluid 23 von der zweiten Hydraulikpumpe 24 gefördert. Im Ausführungsbeispiel ist das zweite Fluid 23 ein Hydrauliköl. Bei dem zweiten Fluid 23 kann es sich aber auch um jede andere Flüssigkeit handeln. Die zweiten Elemente sind in dem zweiten Hydrauliklenkkreis 22 angeordnet. Das zweite Fluid 23 wird in einer zweiten Verbindungsleitung 35 von der zweiten Hydraulikpumpe 24 zu dem zweiten Lenkzylinder 25 geführt.
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Der zweite Lenkzylinder 25 weist einen zweiten Kolben 29 und einen zweiten Druckraum 28 auf.
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Der zweite Hydrauliklenkkreis 22 ist separat von dem ersten Hydrauliklenkkreis 12 ausgeführt. Das erste Fluid 13 wird in einem anderen Leitungssystem als das zweite Fluid 23 geführt. Die beiden Leitungssysteme sind fluidisch voneinander getrennt. Es erfolgt kein Druckausgleich zwischen den beiden Leitungssystemen.
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Der zweite Stellungssensor 21 dient zur Bestimmung der Stellung des Lenkrads 3. Der zweite Stellungssensor 21 ist ein Drehwinkelsensor.
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Der zweite Stellungssensor 21 ist mit der ersten Steuereinheit 27 elektronisch verbunden. Der zweite Stellungssensor 21 leitet über ein elektronisches Signal die Stellung des Lenkrads 3 an die zweite Steuereinheit 27 weiter. Die zweite Steuereinheit 27 steuert das zweite Ventil 26 in Abhängigkeit der Stellung des Lenkrads 3. Basierend auf dem von dem zweiten Stellungssensor 21 erhaltenen Signal sendet die zweite Steuereinheit 27 an das zweite Ventil 26 ein elektronisches Signal, aufgrund dessen das zweite Ventil 26 den Durchfluss eines Volumenstroms des zweiten Fluids 23 durch das zweite Ventil 16 einstellt. Hierzu wird mittels des zweiten Ventils 26 die Größe einer Leitungsquerschnittsfläche für das zweite Fluid 23 eingestellt. Bei einer kleinen Leitungsquerschnittsfläche wird ein kleiner Volumenstrom des zweiten Fluids 23 zu dem zweiten Lenkzylinder 25 gefördert und bei einer großen Leitungsquerschnittsfläche wird ein großer Volumenstrom des zweiten Fluids 23 zu dem zweiten Lenkzylinder 25 gefördert. Das zweite Ventil 26 ist ein Proportionalventil.
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Das zweite Fluid 13 wird von der zweiten Hydraulikpumpe 24 durch das zweite Ventil 26 in den zweiten Druckraum 28 des zweiten Lenkzylinders 25 gefördert. Bei Erhöhung des Drucks im zweiten Druckraum 28 aufgrund der Förderung von zweitem Fluid 23 in den zweiten Druckraum 28 wird der zweite Kolben 29 ausgelenkt. Die Lenkvorrichtung 1 ist so ausgelegt, dass die Auslenkung des zweiten Kolbens 29 aus einer Ruhestellung proportional zur Auslenkung des Lenkrads 3 aus seiner Grundstellung ist. Die Ruhestellung des zweiten Kolbens 29 ist mit einer Laufrichtung 8 des Rads 4 in Richtung einer Geradeaus-Fahrtrichtung der Arbeitsmaschine 2 verbunden.
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Der zweite Lenkzylinder 25 dient zur Verstellung der Laufrichtung 8 des Rads 4. Hierbei wird das Rad 4 um die Schwenkachse 33 verschwenkt. Der zweite Kolben 29 des zweiten Lenkzylinders 25 ist an einer zweiten Kolbenstange 37 festgelegt. Bei Bewegung des zweiten Kolbens 29 bewegt sich auch die zweite Kolbenstange 37. Es kann vorgesehen sein, dass die erste Kolbenstange 5 und die zweite Kolbenstange 37 ein einziges Bauteil in Form einer einzigen Stange sind. Es kann vorgesehen sein, dass der erste Lenkzylinder 15 und der zweite Lenkzylinder 25 in Reihe geschaltet sind.
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Im Ausführungsbeispiel ist die zweite Kolbenstange 37 über eine Spurstange 36 mit dem Rad 4 verbunden. Die zweite Kolbenstange 37 ist über die Spurstange 36 mit der ersten Kolbenstange 5 verbunden. Der erste Lenkzylinder 15 ist mit dem zweiten Lenkzylinder 25 derart wirkverbunden, dass eine Verstellung des einen Lenkzylinders 15, 25 eine Verstellung des anderen Lenkzylinders 25, 15 bewirkt. Eine Verstellung des ersten Lenkzylinders 15 bewirkt eine Verstellung des zweiten Lenkzylinders 25. Eine Verstellung des zweiten Lenkzylinders 25 bewirkt eine Verstellung des ersten Lenkzylinders 15. Bei der Verstellung eines Lenkzylinders 15, 25 wird sein Kolben 19, 29 verstellt. Hierbei wird der Kolben 19, 29 relativ zu einem Grundkörper 38, 39 bewegt. Der erste Lenkzylinder 15 weist den ersten Grundkörper 38 auf. Der zweite Lenkzylinder 39 weist den zweiten Grundkörper 39 auf. An der ersten Kolbenstange 5 ist der erste Kolben 19 befestigt. An der zweiten Kolbenstange 37 ist der zweite Kolben 29 befestigt. Die Arbeitsmaschine 2 weist ein weiteres Rad 40 auf. Die Spurstange 36 verbindet das Rad 4 mit dem weiteren Rad 40. Das weitere Rad 40 ist um eine weitere Schwenkachse 44 schwenkbar gelagert. Eine Verschwenkung des Rads 4 um die Schwenkachse 4 bewirkt eine Verschwenkung des weiteren Rads 40 um die weitere Schwenkachse 44. Die Schwenkstellung des weiteren Rads 40 ist durch die Spurstange 36 von der Schwenkstellung des Rads 4 abhängig und umgekehrt.
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Der erste Lenkzylinder 15 und der zweite Lenkzylinder 25 wirken gleichzeitig auf das Rad 4. Der erste Lenkzylinder 15 und der zweite Lenkzylinder 25 wirken gleichzeitig auf die Spurstange 36. Die Lenkvorrichtung 1 ist so ausgelegt, dass eine Verstellung der Laufrichtung des Rads 4 mit einem der beiden Hydrauliklenkkreise 12, 22 alleine möglich ist. In 2 sind die Elemente des ersten Hydrauliklenkkreises 12 mit gestrichelten Linien markiert. Die Elemente des zweiten Hydrauliklenkkreises 22 sind ebenfalls mit einer gestrichelten Linie eingekreist.
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Der erste Hydrauliklenkkreis 11 umfasst einen ersten Druckmesser 10. Der erste Druckmesser 10 ist zwischen dem ersten Ventil 16 und dem ersten Lenkzylinder 15 angeordnet. Der erste Druckmesser 10 misst den Druck in dem ersten Hydrauliklenkkreis 11 in der ersten Verbindungsleitung 34. Der erste Druckmesser 10 ist mit einer dritten Steuereinheit 6 elektronisch verbunden. Der Druck in dem ersten Hydrauliklenkkreis 11 wird an die dritte Steuereinheit 6 in Form eines elektronischen Signals übermittelt. Wenn der Druck unter einen in der dritten Steuereinheit 6 hinterlegten Schwellwert sinkt, wird die erste Hydraulikpumpe 14 abgeschaltet. Die Lenkvorrichtung 1 wird dann lediglich mit dem zweiten Hydrauliklenkkreis 22 betrieben. Zur Abschaltung schickt die dritte Steuereinheit 6 ein elektronisches Signal an die erste Steuereinheit 17. Die erste Steuereinheit 17 bewirkt dann die Abschaltung der ersten Hydraulikpumpe 14 mittels eines elektronischen Signals. Der erste Hydrauliklenkkreis 12 erlaubt in seinem abgeschalteten Zustand eine Verstellung des ersten Kolbens 19.
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In analoger Weise umfasst der zweite Hydrauliklenkkreis 21 einen zweiten Druckmesser 20. Der zweite Druckmesser 20 ist zwischen dem zweiten Ventil 26 und dem zweiten Lenkzylinder 25 angeordnet. Der zweite Druckmesser 20 misst den Druck in dem zweiten Hydrauliklenkkreis 21 in der zweiten Verbindungsleitung 35. Der zweite Druckmesser 20 ist mit der dritten Steuereinheit 6 elektronisch verbunden. Der Druck in dem zweiten Hydrauliklenkkreis 21 wird an die dritte Steuereinheit 6 in Form eines elektronischen Signals übermittelt. Wenn der Druck unter einen in der dritten Steuereinheit 27 hinterlegten Schwellwert sinkt, wird die zweite Hydraulikpumpe 24 abgeschaltet. Die Lenkvorrichtung 1 wird dann lediglich mit dem ersten Hydrauliklenkkreis 11 betrieben. Zur Abschaltung schickt die dritte Steuereinheit 6 ein elektronisches Signal an die zweite Steuereinheit 27. Die zweite Steuereinheit 27 bewirkt dann die Abschaltung der zweiten Hydraulikpumpe 24 mittels eines elektronischen Signals. Der zweite Hydrauliklenkkreis 22 erlaubt in seinem abgeschalteten Zustand eine Verstellung des zweiten Kolbens 29.
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Die dritte Steuereinheit 6 ist elektronisch mit der ersten Steuereinheit 17 und der zweiten Steuereinheit 27 verbunden. Der erste Druckmesser 10 ist elektronisch mit der dritten Steuereinheit 6 verbunden. Der zweite Druckmesser 20 ist elektronisch mit der dritten Steuereinheit 6 verbunden. Die Druckwerte des ersten Druckmessers 10 und des zweiten Druckmessers 20 werden elektronisch an die dritte Steuereinheit 6 übermittelt. Die erste Steuereinheit 17 ist elektronisch mit der ersten Hydraulikpumpe 14 verbunden. Die zweite Steuereinheit 27 ist elektronisch mit der zweiten Hydraulikpumpe 24 verbunden.
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Der erste Hydrauliklenkkreis 12 umfasst zusätzlich ein Lenkventil 30. Das Lenkventil 30 ist mechanisch mit dem Lenkrad 3 verbunden. Ein Teil des ersten Fluid 13 des ersten Hydrauliklenkkreises 12 wird durch das Lenkventil 30 gefördert. Ein anderer Teil des ersten Fluids 13 des ersten Hydrauliklenkkreises 12 wird durch das erste Ventil 16 gefördert. Der Teilvolumenstrom des durch das Lenkventil 30 geförderten ersten Fluids 13 wird durch das Lenkventil 30 bestimmt. Eine Leitungsquerschnittsfläche für das geförderte erste Fluid 13 kann durch Betätigung des Lenkrads 3 mechanisch verstellt werden. Ein Teilvolumenstrom des dem ersten Lenkzylinder 15 zugeführten Volumenstroms des ersten Fluids 13 ist mittels des Lenkventils 30 einstellbar. Zur Einstellung des Volumens des Teilvolumenstroms ist das Lenkventil 30 mechanisch mit dem Lenkrad 3 verbunden.
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Der dem ersten Lenkzylinder 15 zugeführte Volumenstrom des ersten Fluids 13 ist gemeinsam von dem ersten Ventil 16 und dem Lenkventil 30 bestimmt. Dieser dem ersten Lenkzylinder 15 zugeführte Volumenstrom setzt sich aus einem Mechanik-Teilvolumenstrom des ersten Fluids 13, der das Lenkventil 30 passiert, und einem Elektronik-Teilvolumenstrom des ersten Fluids 13, der das erste Ventil 16 passiert, zusammen. Die Lenkvorrichtung 1 ist so ausgelegt, dass der Mechanik-Teilvolumenstrom des ersten Fluids 13 in jeder Stellung des Lenkventils 30 ausreicht, um den ersten Kolben 19 zu verschieben. Hierbei ist die Lenkvorrichtung 1 auf die Achslast der Arbeitsmaschine 2 abgestimmt. Typischerweise beträgt der Elektronik-Teilvolumenstrom 150% bis 250%, insbesondere 175% bis 225% des Mechanik-Teilvolumenstroms. Vorteilhaft beträgt der Mechanik-Teilvolumenstrom 20% bis 40%, insbesondere 30% bis 35% des Volumenstroms, der dem ersten Lenkzylinder 15 zugeführt wird. Insbesondere beträgt der Elektronik-Teilvolumenstrom 50% bis 80%, vorteilhaft 60% bis 70%, bevorzugt 65% bis 70% des Volumenstroms, der dem ersten Lenkzylinder 15 zugeführt wird.
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Das erste Ventil 16 und das Lenkventil 30 sind in dem ersten Hydrauliklenkkreis 12 parallel geschaltet. Das erste Ventil 16 und das Lenkventil 30 sind in der ersten Verbindungsleitung 34 parallel geschaltet. Die erste Hydraulikpumpe 14 fördert in einem ersten Teilabschnitt 31 der ersten Verbindungsleitung 34 des ersten Hydrauliklenkkreises 12 das erste Fluid 13 zu dem ersten Ventil 16. Die erste Hydraulikpumpe 14 fördert in einem zweiten Teilabschnitt 32 der ersten Verbindungsleitung 34 das erste Fluid 13 zu dem Lenkventil 30. Der erste Teilabschnitt 31 und der zweite Teilabschnitt 32 bilden eine Gabelung der ersten Verbindungsleitung 34. Die erste Verbindungsleitung 34 verbindet die erste Hydraulikpumpe 14 fluidisch mit dem ersten Lenkzylinder 15. Das erste Fluid 13 ist in der ersten Verbindungsleitung 34 geführt. Der erste Teilabschnitt 31 und der zweite Teilabschnitt 32 münden im ersten Hydrauliklenkkreis 12 zwischen dem ersten Ventil 16 und dem ersten Lenkzylinder 15 ineinander. Das erste Ventil 16 ist in dem ersten Teilabschnitt 31 angeordnet. Das Lenkventil 30 ist in dem zweiten Teilabschnitt 32 angeordnet.
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Die zweite Verbindungsleitung 35 verbindet die zweite Hydraulikpumpe 24 fluidisch mit dem zweiten Lenkzylinder 25. In der zweiten Verbindungsleitung 35 ist das zweite Fluid 23 geführt. Das zweite Ventil 26 ist in der zweiten Verbindungsleitung 35 angeordnet.
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In der 2 ist beispielhaft lediglich die erste Verbindungsleitung 34 zwischen der ersten Hydraulikpumpe 14 und dem ersten Lenkzylinder 15 eingezeichnet. Die erste Verbindungsleitung 34 führt in den ersten Druckraum 18 des ersten Lenkzylinders 15. Der erste Lenkzylinder 15 weist einen weiteren Druckraum 41 auf, der auf der anderen Seite des ersten Kolbens angeordnet ist. Zu diesem weiteren Druckraum 41 führt ausgehend von der ersten Hydraulikpumpe 14 eine weitere Verbindungsleitung. Die weitere Verbindungsleitung ist aus Gründen der Übersichtlichkeit in 2 nicht dargestellt. In der weiteren Verbindungsleitung sind dieselben Ventile wie in der ersten Verbindungsleitung 34 angeordnet. Das erste Ventil 16 ist sowohl in der ersten Verbindungsleitung 34 als auch in der weiteren Verbindungsleitung angeordnet. Das Lenkventil 30 ist sowohl in der ersten Verbindungsleitung 34 als auch in der weiteren Verbindungsleitung angeordnet.
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Der erste Druckraum 18 ist durch den ersten Kolben 19 von dem weiteren Druckraum 41 fluidisch getrennt. Die erste Verbindungsleitung 34 und die nicht dargestellte weitere Verbindungsleitung verbinden den weiteren Druckraum 41 über die erste Hydraulikpumpe 14 mit dem ersten Druckraum 18. Dadurch kann das erste Fluid 13 von dem ersten Druckraum 18 in den weiteren Druckraum 41 gefördert werden und umgekehrt. Hierbei wird der erste Kolben 19 verschoben und die erste Kolbenstange 5 relativ zu dem ersten Grundkörper 38 verschoben.
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Je nach Stellung des ersten Ventils 16 und des Lenkventils 30 fördert die erste Hydraulikpumpe 14 bei einer Bewegung des Lenkrads 3 das erste Fluid 13 von dem ersten Druckraum 18 des ersten Lenkzylinders 15 in den weiteren Druckraum 41 des ersten Lenkzylinders 15 oder von dem weiteren Druckraum 41 in den ersten Druckraum 18.
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Im zweiten Hydrauliklenkkreis 22 ist eine nicht dargestellte zweite weitere Verbindungsleitung vorgesehen. Die zweite weitere Verbindungsleitung verbindet einen zweiten weiteren Druckraum 42 des zweiten Lenkzylinders 25 mit der zweiten Hydraulikpumpe 24. Das zweite Ventil 27 ist sowohl in der zweiten Verbindungsleitung 35 als auch in der zweiten weiteren Verbindungsleitung angeordnet.
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Der Arbeitsdruck des ersten Fluids 13 ist größer als der Arbeitsdruck des zweiten Fluids 23. Der erste Hydrauliklenkkreis 12 ist der Führungslenkkreis, dem der zweite Hydrauliklenkkreis 22 folgt. Der Druck, mit dem der erste Kolben 19 von dem ersten Fluid 13 bewegt wird, ist größer als der Druck, mit dem der zweite Kolben 29 von dem zweiten Fluid 23 bewegt wird. Der Druck, mit dem der erste Kolben 19 von dem ersten Fluid 13 bewegt wird, beträgt 100,1% bis 110%, insbesondere 100,1 % bis 101% des Drucks, mit dem der zweite Kolben 29 von dem zweiten Fluid 23 bewegt wird. Der zweite Kolben 29 folgt der Bewegung des ersten Kolbens 19. Der zweite Kolben 29 ist über die Spurstange 36 mit dem ersten Kolben 19 verbunden.
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Die Lenkvorrichtung 1 kann in verschiedenen mobilen Arbeitsmaschinen mit verschiedenen Achslasten eingesetzt werden. Hierbei erfolgt die Anpassung der Volumenströme zu den Lenkzylindern 15 und 25 an die jeweilige Achslast durch Anpassung der Ventile 16 und 26. Das Lenkventil 30 des ersten Hydrauliklenkkreises 12 kann für verschiedenen Achslasten gleich ausgebildet sein.
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Die Lenkvorrichtung 1 ist als Nachrüstbausatz ausgebildet.
