DE2356809C3 - Hydraulikanlage für Fahrzeuge, insbesondere Baumaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanlage für Fahrzeuge, insbesondere Baumaschinen, bestehend aus einer von der Antriebsmaschine des Fahrzeuges angetriebenen Pumpe, die einen Verbraucher, wie Stellzylinder, aufweisenden hydraulischen Gerätekreislauf mit Druckmittel versorgt, und einer gleichfalls von der Antriebsmaschine angetriebenen Zusatzpumpe, die über ein Entlastungsventil an den hydraulischen Gerätekreislauf angeschlossen ist, wobei das Entlastungsventil abhängig vom Druck des Druckmittels im hydraulischen Gerätekreislauf in eine Stellung schaltbar ist, in der die Druckleitung der Zusatzpumpe mit einer Rückflußleitung verbunden ist.

Bei einer bekannten Hydraulikanlage dieser Art (DT-AS 20 12 752) wird die Zusatzpumpe abgeschaltet oder zugeschaltet durch den Druck im hydraulischen Gerätekreislauf. Im Entlastungsventil ist eine Schaltdruckdifferenz von zum Beispiel 25 kp/cm² vorgesehen. Diese Schaltdruckdifferenz kann sich nur in sehr eng begrenztem Rahmen bewegen, da sonst bei größer gewählten Differenzen ölüberhitzung und bei niedriger gewählten Differenzen durch zu schnelles Zuschalten fo und Abschalten der Zusatzpumpe unerwünschte Schwingungen auftreten. Zum Beispiel treten bei Baumaschinen beim Durchheben einer Last durch Einfedern der großvolumigen Reifen Druckschwingungen auf, die zeitlich überbrückt werden müssen, damit sich nicht unerwünschte weitere Schwingungen aufbauen können.

Deshalb kann beim Zu- oder Abschalten der Zusatz

pumpe nicht mit Druckdifferenzen gearbeitet werden.

Es ist auch bereits eine Vorrichtung bekannt (US-PS 26 11 246), die von dem übrigen System des Fahrzeuges getrennt und unabhängig arbeitet Bei dieser Vorrichtung fördert eine elektromotorisch angetriebene, ein- und ausschaltbare Pumpe Druckflüssigkeit an Hydiaulikzylinder, bis ein vorher bestimmter oberer Druck erreicht ist, woraufhin die Stromzufuhr zum Elektroantriebsmotor unterbrochen und die Pumpe durch den sich ausschaltenden Motor ebenfalls abgeschaltet wird. Die Hydraulikzylinder halten das Arbeitswerkzeug so lange in fixierter Arbeitsstellung, bis der Druck durch Leckölverluste, Temperaturänderungen usw. auf einen in einem Schalter vorher eingestellten unteren Wert abfällt Der Elektromotor und die von ihm angetriebene Pumpe werden danc wieder eingeschaltet. Zweck dieser Vorrichtung ist es, einen konstanten Schließdruck an einem Verbraucher aufrechtzuerhalten, unter Ausnutzung der Möglichkeit Pumpenantriebsleistung einzusparen.

Eine andere bekannte Einrichtung (US-PS 33 60 925) dient zur Beeinflussung der Lenkgeschwindigkeit bei langsamer und schneller Fahrt des Fahrzeuges sowie der Arbeitsgeschwindigkeit der Arbeitsgeräte. Dabei sind drei Druckflüssigkeitspumpen vorgesehen, von denen die ersle kontinuierlich Druckflüssigkeit zum Arbeitsgerätekreis und die zweite zum Lenkkreis fördert. Die dritte Pumpe fördert kontinuierlich Druckflüssig keit in den Geräte- und/oder den Lenkkreis. Dies geschieht über ein Zweiwegeventil, das mechanisch mit der Motordrehzahlregeleinrichtung verbunden ist, und zwar so, daß bei niedriger Motordrehzahl der Lenkung eine größere und dem Gerätekreis eine geringere Flüssigkeitsmenge zugeführt wird, während bei hohen Motordrehzahlen die Fördervolumen umgekehrt werden. Bei dieser Einrichtung fördern alle drei Pumpen kontinuierlich zu den Verbrauchern. Der von der dritten Pumpe kommende Förderstrom wird in keiner Arbeitssituation drucklos zum Behälter geleitet, sondern von einem Ventil in Abhängigkeit von der Stellung des Gaspedals ausschließlich auf einen oder zwei Flüssigkeitsstromkreise verteilt.

An keiner Stelle des Systems ist eine Einrichtung vorgesehen, welche das völlige Wegschalten des Flüssigkeitsstromes einer Pumpe zum Behälter ermöglichen könnte.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln die Mängel der bekannten Einrichtungen zu beseitigen bzw. eine Hydraulikanlage der eingangs genannten Bauart so weiterzubilden, daß die geschilderten Druckschwingungen durch zu schnelles aufeinanderfolgendes Zu- und Abschalten von Förderströmen beseitigt werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein das Entlastungsventil öffnendes, elektromagnetisch betätigbares Wegeventil vorgesehen ist, in dessen elektrischen Stromkreis ein in den hydraulischen Gerätekreislauf eingeschalteter Druckschalter in Reihe zu einem Verzögerungsschalter liegt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß im elektrischen Stromkreis des elektromagnetisch betätigbaren Wegeventils in Reihe zum im hydraulischen Gerätekreis liegenden Druckschalter und dem Verzögerungsschalter ein mit dem Steuerventil des hydraulischen Gerätekreislaufs gekoppelter Schalter liegt, der beim Betätigen des Steuerventils aus seiner Abschaltstellung öffnet und dadurch über das Wegeventil das Entlastungsventil schließt, wodurch die Zu-

atzpumpe dem hydraulischen Gerätekreislauf zugechaltet wird.

Au Hand von in den Fig.! bis 3 dargestellten »chaltplänen wird die Hydraulikanlage nach der Erfiniung nachstehend näher erläutert

Bei der Hydraulikanlage gemäß F i g. 1 saugt eine iurch die Antriebsmaschine angetriebene Pumpe Pl aber eine Saugleitung 1 Druckmittel aus einem Vorratsbehälter 19 und fördert dieses über eine Druckleitung 2,3 unter Zwischenschaltung eines Steuerventils 4 und Leitungen 5 und 5a bzw. 6 und 6a zu Verbrauchern 9 bzw. 10 im hydraulischen Gerätekreislauf, z. B. in Form zweiseitig hydraulisch beaufschlagbarer Stellzy-Hnder. Das Steuerventil 4 umfaßt zwei Steuerschieber 4a und 4£> sowie ein Überdruckventil, welches in einer Verbindungsleitung 8 zwischen der Druckleitung 3 und einer Rückflußleitung 7 liegt

Außer dieser Pumpe Pi, welche als stets fördernde Hauptpumpe dient, ist eine abschaltbare Zus^tzpumpe Pl vorgesehen, welche über eine Druckleitung 17 und ein Rückschlagventil 15 zusätzlich zur Pumpe Pl in die Druckleitung 3 Druckmittel fördert. Die Druckleitung 17 und die Rückflußleitung 18 sind über ein Entlastungsventil miteinander verbunden, welches durch ein elektrisch betätigtes Wegeventil 16 gesteuert wird. Das Wegeventil 16 ist elektromagnetisch schaltbar und an die Druckleitung 3 im Entlastungsventil 14 und die Rückflußleitung 18 angeschlossen. Die an Masse liegende Spule des Wegeventils 16 steht über eine Stromleitung 13i> mit einem Verzögerungsschalter 13 mit Auschaltverzögerer 13a in Verbindung, der seinerseits über eine Stromleitung 12 mit einem Druckschalter 11 verbunden ist. Dieser wird hydraulisch betätigt, ι. B. vom Verbraucher 10, dessen Beaufschlagung vom Steuerschieber 4b gesteuert ist.

Bei der Ausführungsform gemäß F i g. 2 sind in der Stromleitung 13b-13c des elektrisch-magnetisch betätigbaren Wegeventils 16 zwei Schalter 20 und 21. Der eine Schalter 20 ist dem einen Steuerschieber 4a und der als Druckschalter ausgebildete andere Schalter 21 dem Steuerschieber Ab zugeordnet.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 ist der Pumpe Pl und der Zusatzpumpe P2 eine dritte Pumpe P3, die sogenannte Lenkpumpe zugeordnet, die der Versorgung eines hydraulischen Lenkkreislaufes dient, durch den ein Stellzylinder einer Lenkeinrichtung eines Fahrzeuges versorgt werden kann. Der Zusatzpumpe P 2 und der Lenkpumpe P 3 ist ein Stromteiler 22 zugeordnet. Sie saugen Druckmittel über eine Saugleitung aus dem Vorratsbehälter 19. Die Lenkpumpe P 3 fördert unter Zwischenschaltung einer Drossel 22b über eine Druckleitung 17a nach dem nicht dargestellten zusätzlichen hydraulischen Lenkkreislauf. Kurz vor und hinter der Drossel 22b ist über Leitungen 22c eine Druckwaage 22a angeschlossen. Mit der Druckwaage 22a, die gleichzeitig als Verteilerventil dient, kann die Zusatzpumpe P2 mit der Lenkpumpe P3 gemeinsam den hydraulischen Lenkkreislauf versorgen, oder bei entsprechender Stellung des Verteilerventils 22 dient die Zusatzpumpe P2 zusätzlich zur Versorgung des hydraulischen Lenkkreislaufcs über die Druckleitung 17a und zusätzlich zur Versorgung der Verbraucher 9 und 10 über die Druckleitung 17 oder aber ganz der zusätzlichen Versorgung der Verbraucher 9 und 10 im hydraulischen Gerätekreislauf über die Druckleitung 17. Im übrigen entspricht die Ausführungsform gemäß F i g. 3 der Ausführungsform gemäß F i g. 2.
nip wii Kunesweise der Hydraulikanlage ist folgende, wobei zunächst von der hydraulischen Anlage gemäß F i g. 3 ausgegangen wird. Der über die Druckleitung 17a versorgte hydraulische Lenkkreislauf für ein gelenktes Fahrzeug wird von der Lenkpumpe P 3 stäncJig mit Druckmittel versorgt. Die Zusatzpumpe P 2 als zustellbare Pumpe fördert über das Verteilerventil 22 im unteren Drehzahlbereich in den hydraulischen Lenkkreislauf. Dann wird der Druckmittelstrom aufgeteilt zur Versorgung des hydraulischen Lenkkreislaufs

ίο und zur Versorgung der Verbraucher 9 und 10 im hydraulischen Gerätekreislauf. Außerdem wird der hydraulische Gerätekreislauf stetig von einer dritten Pumpe Pl, die mit der Zusatzpumpe P2 hinter der Druckwaage 22a verbunden ist, versorgt. Alle Pumpen werden von der Antriebsmaschine des Fahrzeuges angetrieben, so daß ihr Förderstrom mit der Antriebsmaschinendrehzahl steigt, aber sonst willkürlich nicht änderbar ist. Der hydraulische Lenkkreislauf erhält jedoch über einen großen Drehzahlbereich vom Stromteiler 22 nahezu konstante Druckmittelmenge.

Zur besseren Ausnutzung der Amriebsmaschmepleistung sind die Pumpengrößen so ausgelegt, daß bei nahezu konstantem Förderstrom zum hydraulischen Lenkkreislauf zwischen der Leerlauf- und der Enddrehzahl der Antriebsmaschine ein großer Förderstrom für den hydraulischen Gerätekreislauf int den Verbrauchern 9 und 10 zur Verfugung steht.

Damit in jeder Arbeitsphase noch genügend Antriebskraft für das Fahrzeug vorhanden ist. wird die Zusatzpumpe P2 oder die Pumpe P1 von einem bestimmten Druck des Druckmittels an über das Entlastungsventil 14 drucklos zum Vorratsbehälter 19 abgeschaltet. Die Zusatzpumpe P2 arbeitet aHein bis zum Druckbereich, der ebenfalls noch genügend Antriebskraft zuläßt, aber die Hub-. Reiß- und Schurfkräfte des Fahrzeuges steigert. Die Entlastungsvorrichtung 14 ist immer nur einer Pumpe P2 oder P1 zugeordnet.

Beim Abschalten der Zusatzpumpe, gesteuert vom Druck des Druckmittels vor dem Steuerventil im hydraulischen Gerätekreislauf bricht dieser Druck so weit zusammen, daß ein nicht gewolltes Zuschalten wieder eintreten könnte. Dieser Vorgang wird aber dadurch verhindert, daß die Zusatzpumpe P2 bei Neutralstellung des Steuerventils 4 im hydraulischen Gerätekreislauf mit den Verbrauchern 9 und 10 drucklos zum Vorratsbehälter 19 geschaltet wird. Nur bei Bedarf wird die Zusatzpumpe P2 durch den Schalter 20 bei direkt gesteuerten oder durch den als Druckschalter arbeitenden Schalter 21 bei vorgesteuerten Steuerventilen, die ohne Schaltverzögerung arbeiten, über ein elektromagnetisch betätigbares Wegeventil 16 zugeschaltet. Ist ein bestimmter Druck des Druckmittels im hydraulischen Gerätekreislauf mit den Verbrauchern 9 und 10 erreicht, so gibt der Druckschalter U Kontakt zum Verzögerungsschalter 13, der mit einem Abschaltverzögerer 13a versehen ist. Dieser Verzögerungsschalter 13 unterbricht den Stromkreis zu den Schaltern 20 und 21. Die Zusatzpumpe P2 wird über das Entlastungsventil 14 zum Vorratsbehälter 19 geschaltet.

f>u Das Schaltbild nach F i g. 2 ist gedacht für ein Fahrzeug, welches keinen hydraulischen Lenkkreislauf aufweist. In diesem Fall wird die Zusatzpumpe P 2 zu- und abgeschaltet. Die Zusatzpumpe P2 wird über den mit dem Steuerventil 4 des hydraulischen Gerätekreislaufes

<'> gekuppelten Schalter 21 bzw. 20 derart verbunden, daß beim Betätigen des Steuervenuls 4 das Entlastungsventil 14 über das elektromagnetisch betätigbare Wegeventil 16 geschlossen und damit die Wechselpumpe P 2

zugeschaltet wird.

Auch bei der Hydraulikanlage nach F i g. 1 gelangen nur zwei Pumpen zur Anwendung. Auch hier ist P2 die Zusatzpumpe. In der Leitung 6a vom Steuerventil 4 zum' Stellzylinder des Verbrauchers 10 des hydraulischen Gerätekreislaufes ist ein mit dem Zeitrelais des elektromagnetisch schaltbaren Wegeventils 16 zusam-

menarbeitender Druckschalter 11 derart eingeschaltet, daß beim Erreichen eines bestimmten Druckes im hydraulischen Gerätekreislauf das Zeitrelais betätigt wird welches nach Ablauf des vorgegebenen Zeitintervalle; über das elektromagnetisch betätigbare Wegeventil If das Entlastungsventil 14 öffnet, und damit die Zusatz pumpe Pi! abschaltet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Hydraulikanlage für Fahrzeuge, insbesondere Baumaschinen, bestehend aus einer von der Antriebsmaschine des Fahrzeuges angetriebenen Pumpe, die einen Verbraucher, wie Stellzylinder, aufweisenden hydraulischen Gerätekreislauf mit Druckmittel versorgt, und einer gleichfalls von der Antriebsmaschine angetriebenen Zusatzpumpe, die ι ο über ein Entlastungsventil an den hydraulischen Gerätekreislauf angeschlossen ist, wobei das Entlastungsventil abhängig vom Druck des Druckmittels im hydraulischen Gerätekreislauf in eine Stellung schaltbar ist, in der die Druckleitung der Zusatzpumpe mit einer Rückschlußleiiung verbündet: ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Entlastungsventil (14) öffnendes, elektromagnetisch betätigbares Wegeventil (16) vorgesehen ist, in dessen elektrischen Stromkreis ein in den hydraulischen Gerätekreislauf eingeschalteter Druckschalter (11) in Reihe zu einem Verzögerungsschalter (13) liegt.

2. Hydraulikanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im elektrischen Stromkreis des elektromagnetisch betätigbaren Wegeventils (16) in Reihe zum im hydraulischen Gerätekreislauf liegenden Druckschalter (11) und dem Verzögerungsschalter (13) ein mit dem Steuerventil (4) des hydraul'schen Gerätekreislauf gekoppelter Schaller (21) liegt, der beim Betätigen des Steuerventils (4) aus seiner Abschaltstellung öffnet und dadurch über das Wegeventil (16) das Entlastungsventil (14) schließt wodurch die Zusatzpumpe (P2) dem hydraulischen Gerätekreislauf zugeschaltet wird.

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