DE3121483A1

DE3121483A1 - "hydraulisches steuersystem fuer selbstfahrende arbeitsmaschinen"

Info

Publication number: DE3121483A1
Application number: DE19813121483
Authority: DE
Inventors: Mitsuru Kawasaki Kanagawa Arai; Hideyori Funabashi Chiba Sato
Original assignee: Komatsu Ltd
Current assignee: Komatsu Ltd
Priority date: 1980-05-30
Filing date: 1981-05-29
Publication date: 1982-03-25
Also published as: IT8122037A0; IT1137040B; US4449366A; FR2483487A1; GB2081394B; FR2483487B1; GB2081394A

Description

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BESCHREIBUNG

Die Erfindung bezieht sich auf ein Steuersystem für selbstfahrende Arbeitsmaschinen wie beispielsweise außerhalb des öffentlichen Straßennetzes operierende Bau- und Industriefahrzeuge, insbesondere wie im Oberbegriff von Patentanspruch 1 angegeben.

Hydraulisches Arbeitsfahrzeuge wie Bagger oder dgl, haben gewöhnlich mindestens eine hydraulische Pumpe, und die durch diese erzeugte hydraulische Leistung wird für den Antrieb des Fahrzeugs, zum Schwenken des Oberrahmens gegenüber . dem Fahrgestell und zur Betätigung des Arbeitsgerätes benutzt. Gewöhnlich gehört zu dem hydraulischen System derartiger Arbeitsfahrzeuge auch ein auf die Taumelscheibe der Pumpe einwirkender Servomechanismus, welcher deren Verdrängung pro Zyklus vergrößert, wenn die Last klein ist. Nachteilig - weil mit Energieverschwendung verbunden ist, daß die Pumpe auch dann mit maximaler Verdrängung arbeitet, wenn ihre Verbindung zu sämtlichen angetriebenen Aggregaten unterbrochen ist,

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches Steuersystem der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß es einen wirtschaftlicheren Betrieb ermöglicht und Energieverschwendung vermeiden hilft.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist kurzgefaßt im Patentanspruch 1 angegeben, 30

Vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.

Das erfindungsgemäße Steuersystem enthält mindestens ein manuell zu betätigendes Steuerventil, über das die Verbindung zwischen der mindestens einen vorhandenen Pumpe

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mit variabler Verdrängung zur Erzeugung von Druckflüssigkeit und mindestens einem an die Pumpe anschließbaren angetriebenen Aggregat wie einem hydraulischen Arbeitszylinder oder Fahrmotor hergestellt oder unterbrochen werden kann. Ein dem Steuerventil zugeordneter Signalgeber gibt durch Erzeugung eines Flüssigkeitsdrucksignals zu erkennen, ob die Pumpe mit dem angetriebenen Aggregat in Verbindung steht oder nicht. Ferner ist ein Fühlventil vorhanden, welches in Abhängigkeit von dem Flüssigkeitsdrucksignal Druckflüssigkeit aus einer geeigneten Quelle an einen Mechanismus für die Verstellung der Pumpenverdrängung gibt, wenn die Verbindung zwischen der Pumpe und dem von ihr angetriebenen Aggregat durch das manuell betätigbare Steuerventil unterbrochen ist. Der Verstellmechanismus reduziert - gesteuert durch den Flüssigkeitsdruck - die Pumpenverdrängung pro Zyklus auf ein Minimum.

Bei einigen für hydraulische Bagger vorgesehenen bevorzugten Ausführungsbeispielen der Erfindung erfolgt die Beeinflussung des Fühlventils durch zwei Steuerventilsätze mit drei Ventilstellungen bei in der· Mitte liegender Neutralstellung zur Kontrolle der Verbindung zwischen zwei Antriebspumpen und den durch diese jeweils antreibbaren Aggregaten. Das Fühlventil speist, wenn sich alle manuell betätigbaren Steuerventile in ihrer Neutralstellung befinden, den Verstellmechanismus mit Druckflüssigkeit aus einer Ladepumpe.

Vorzugsweise ist der Verstellmechanismus mit einem auf die Taumelscheiben der Antriebspumpen wirkenden Servostellglied kombiniert, um die Pumpenverdrängung bzw. den Pumpenhub in Abhängigkeit von der Pumpenbelastung zu regulieren.

Nachstehend werden einige die Merkmale der Erfindung auf-

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weisende Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ein erstes Ausführungsbeispiel des

erfindungsgemäßen Steuersysteins enthaltenden Hydraulikkreises für einen Bagger mit Raupenfahrgestell;

Fig. 2 einen Schnitt durch eines von mehreren manuell betätigbaren Steuerventilen, ein vorgesteuertes Fühlventil und einen Verstellmechanismus für die Pumpenverdrängung in dem Hydraulikkreis von Fig. 1;

Fig. 3 einen Schnitt im Verlauf einer Linie III-III von Fig. 2 durch das Steuerventil und eine Darstellung des zugehörigen Baggers;

Fig. 4 und 5 je einen vergrößerten Teilschnitt durch

das Fühlventil und den Verstellmechanismus von Fig. 2;
25

Fig. 6 eine grafisch dargestellte Arbeitskennlinie zu dem erfindungsgemäßen Steuersystem;

Fig. 7 eine Fig. 1 ähnliche Darstellung eines

zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung;

Fig. 8 eine Fig. 2 ähnliche Schnittdarstellung mit einer abgewandelten Steuer

ventil- und Fühlventilausführung des Ausführungsbeispiels von Fig. 7; und

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Fig. 9 eine vergrößerte Schnittansicht des

abgewandelten Fühlventils aus Fig,

Das nachstehend in Verbindung mit Fig. 1 bis 5 beschriebene erste Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen hydraulischen Steuersystems ist für einen hydraulischen Bagger mit Raupenfahrgestell vorgesehen, dessen in Fig. 1 dargestellter Hydraulikkreis zwei Pumpen 10 und 12 mit variabler Verdrängung zur Erzeugung von Druckflüssigkeit, welche jeweils einem linken bzw. rechten Satz manuell betätigbarer Steuerventile 14 und 16 zugeführt wird, umfaßt. Da die beiden Steuerventilsitze weitgehend identisch sind, wird nachstehend nur der Satz 14 in Verbindung mit zugeordneten Einrichtungen ausführlich beschrieben.

Der in Fig. 2 und 3 in Einzelheiten dargestellte Steuerventilsatz 14 umfaßt ein Lenkventil 18, ein Gerätarm-Steuerventil 20 und ein Gerätausleger-Steuerventil 22, die alle in einem einzigen Ventilgehäuse 24 zusammengefaßt sind, so daß der Steuerventilsatz 14 als manuell betätigbare Steuerventileinheit bezeichnet werden kann. Die drei Steuerventile 18,20 und 22 enthalten je einen über einen Hebel 32 bzw. 34 bzw. 36 zwischen drei Stellungen mit in der Mitte liegender Neutralstellung verschiebbaren Schieber 26,28 bzw. 30. Im Betätigungsfall kontrolliert das Lenkventil 18 die Druckflüssigkeitsförderung zu und von einem für den Umlauf in beiden Richtungen eingerichteten Antriebsmotor 38 über ein Ausgleichventil 40; das Armsteuerventil 20 leitet Druckflüssigkeit zu und von einem mit einem Arm 44 verbundenen Armzylinder 42, und das Ausleger-Steuerventil 22 leitet Druckflüssigkeit von der Pumpe zu und von einem Auslegerzylinder 48 eines das Arbeitsgerät tragenden Auslegers 50.

Ein von dem Steuerventilsatz 14 vorgesteuertes Fühlventil

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52 erkennt den Zustand, wenn die Verbindung von der Pumpe 10 zu sämtlichen pumpengetriebenen Aggregaten 38,42 und 48 unterbrochen ist. Ferner ist ein Verstellmechanismus 54 für die Pumpenverdrängung bzw. den Pumpenhub vorhanden, welcher über das Fühlventil 52 Druckflüssigkeit von einer Ladepumpe 56 mit fester Verdrängung bzw. festem Hub erhält, wenn die Verbindung von der Pumpe 10 zu sämtlichen angetriebenen Aggregaten 38,42 und 48 unterbrochen ist. In Abhängigkeit von diesem Flüssigkeitsdruck reduziert der Verstellmechanismus 54 die Verdrängung pro Zyklus der Antriebspumpe 10 und der anderen Antriebspumpe 12 auf ein Minimum.

Zur Abgabe des notwendigen Flüssigkeitsdrucksignals an das Fühlventil 52 hat der manuell betätigbare Steuerventilsatz 1 4. eine Gruppe miteinander verbundener Steuerschlitze 58,60 und 62 und ferner auf entgegengesetzten Seiten zwei miteinander verbundene Gruppen von Rückleitungsschlitzen 64,66,68 und 70,72,74 in dem Ventilgehäuse 24. Wenn sich sämtliche Ventilschieber 26,28 und 30 gemäß Fig. 2 in ihren mittleren NeutralStellungen befinden, dann sind die Verbindungen zwischen den drei Steuerschlitzen 58,60,62 der zugeordneten Steuerventile 18, 20,22 einerseits und den Reservoir-Rückleitungsschlitzen 64,66,68 und 70,72,74 unterbrochen. Wenn jedoch der eine oder andere Steuerventilschieber in die eine oder andere Endlage verschoben ist, dann ist die Verbindung zwischen der Steuerschlitzgruppe und der einen oder anderen Rückleitungsschlitzgruppe über in die Schieber eingearbeitete Ringnuten 76,78 und 80 hergestellt. Folglich ist der Flüssigkeitsdruck in der verbundenen Gruppe von Steuerschlitzen 58,60,62 hoch, wenn die Verbindung zwischen der Pumpe 10 und sämtlichen angetriebenen Aggregaten 38,42 und 48 unterbrochen ist, aber niedrig, wenn die Pumpe in Verbindung mit einem oder mehreren angetriebenen Aggregaten steht.

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Je ein Pumpenschlitz 82,84 und 86 der in Fig, 2 geschnitten dargestellten Steuerventile 18,20 bzw. 22 sind miteinander verbunden, wenn die Ventilschieber 26,28 und 30 ihre Neutralstellung einnehmen; die Druckflüssigkeit aus der Antriebspumpe 10 wird dann über eine Leitung 90 in ein Reservoir 88 zurückgeleitet.

Das in Fig. 2 und noch ausführlicher in Fig. 4 dargestellte vorgesteuerte Fühlventil 52 hat ein Gehäuse 94, in dem ein Schieber 92 verschiebbar geführt und durch eine schraubenförmige Druckfeder 96 zur Anlage an einer Endplatte 98 vorgespannt ist. Das Ventilgehäuse 94 hat folgende vier öffnungen bzw. Schlitze: einen Steuerschlitz 100, der über eine Leitung 102 mit den Steuerschlitzen 58,60 und 62 der Steuerventileinheit 14 in Verbindung steht,

einen an das Reservoir 88 angeschlossenen Rückleitungsschlitz 104,
einen über eine Leitung 108 mit der Ladepumpe 56 verbundenen Pumpenschlitz 106 und

einen über eine Leitung 102 mit dem Verdrängungs-Verstellmechanismus 54 in Verbindung stehenden Auslaßschlitz 110.

In der Nähe einer Kammer 116 zur Aufnahme der Druckfeder 96 hat das Ventilgehäuse 94 eine ringförmige Ausdrehung 114, welche eine mit dem Pumpenschlitz 106 verbundene Druckkammer 114 bildet, Ein Axialkanal· 118 in dem Schieber 92 steht einerseits über Radialkanäle 120 mit der Druckkammer 114 und andererseits über einen begrenzenden Radialkanal 122 mit der ständig an den Steuerschlitzen 100 angeschlossenen Federkammer 116 in Verbindung. Je ein in das Ventilgehäuse 94 eingearbeitetes Paar Ringnuten 124 und 126 steht in direkter Verbindung mit dem Auslaßschlitz 110 bzw. dem Rückleitungsschiitz 104, Wenn der Schieber 92 gemäß Fig. 4 durch die Druckfeder 96 in

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seine linke Endlage verschoben ist, besteht eine Verbindung zwischen dem Pumpenschlitz 106 und dem Auslaßschlitz 110 über eine Ringnut 128 des Schiebers und eine der Ringnuten 124. Wenn der Schieber 92 gegen die Kraft der Feder 96 nach rechts verschoben ist, dann ist der Pumpenschlitz 106 vom Auslaßschlitz 110 getrennt und letzterer über die Nuten 128 und 126 an den Ruckleitungsschlitz 104 angeschlossen,

Der in Fig. 5 geschnitten dargestellte Verstellmechanismus 54 stellt die Verdrängung bzw. den Hub pro Zyklus der Antriebspumpen 1Ö und 12 abhängig von dem Flüssigkeitssignal des Fühlventils 52 auf einen Minimal- oder Maximalwert ein. Er besitzt einen innerhalb eines Zylinders 132 verschiebbarn und über ein Gestänge 134 mit den Taumelscheiben der Pumpen 10 und 12 verbundenen Kolben 130. Ein Ende des Kolbens 130 ist mit einem geeigneten oder herkömmlichen Servostellglied 136 gekoppelt, welches die Verdrängung pro Zyklus der Pumpen 10 und 12 lastabhängig steuert, Eine mit dem anderen Ende des Kolbens 130 verbundene Stange 138 reicht bis in eine Druckkammer 140, in der ein zweiter Kolben 142 verschiebbar geführt ist. Wie Fig. 2 erkennen läßt, steht die Druckkammer 140 über die Leitung 112 mit dem Auslaßschlitz 110 des Fühlventils 52 in Verbindung. Wenn Druckflüssigkeit aus dem Fühlventil 52 in die Druckkammer 140 des Verstellmechanismus 54 gelangt, verschiebt der Kolben 142 über die Stange 138 den anderen Kolben 130 in eine Richtung, welche eine Reduzierung der Verdrängung pro Zyklus der Pumpen 10 und 12 bewirkt.

Ein in Fig. 3 angedeuteter oberer Rahmen 148, welcher das Arbeitsgerät 46 trägt/ ist gegenüber einem Raupenfahrgestell 150 durch einen nicht dargestellten Schwenkmotor verdrehbar, welcher durch ein Pumpen-Paar 144 mit fester Verdrängung mit Druckflüssigkeit gespeist wird.

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Wenn im Betrieb des Steuersystems das eine oder andere Steuerventil 18,20 oder 22 der einen oder anderen Steuerventileinheit 14 oder 16 in eine seiner beiden äußeren Betriebsstellungen umgeschaltet wird, dann stellt die Nut 76,78 oder 80 des betreffenden Ventilschiebers 26, 28 oder 30 eine Verbindung zwischen dem untereinander verbundenen Steuerschlitzsatz 58, 60 oder 62 mit jedem der beiden untereinander verbundenen Rückleitungsschlitzgruppen 64 bis 68 und 70 bis 74 her. Somit gelangt von der Ladepumpe 56 geförderte Druckflüssigkeit zum Fühlventil 52 durch den Pumpenschlitz 106, die Radialkanäle 120, den Axialkanal 118, den Radialkanal 122, die Federkammer 116 und den Steuerschlitz 100 in die Leitung 102, welche zu den Steuerschlitzen 58, 60 und 62 der manuell betätigbaren Steuerventileinheit 14 oder 16 führt. Da die Steuerschlitze der Steuerventileinheit erst mit einer der Rückleitungsschlitzgruppen 64 bis 68 oder 70 bis 74 verbunden sind, strömt die Druckflüssigkeit der Pumpe in das Reservoir zurück,
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Der enge Radialkanal 122 bildet für die von dem Schieberkanal 118 zur Federkammer 116 des Fühlventils 52 strömende Flüssigkeit einen Strömungswiderstand, welcher eine beträchtliche Druckdifferenz zwischen dem Schieberkanal 118 und der Federkammer 116 aufbaut, welche den Schieber 92 gegen die Kraft der Druckfeder 96 in Fig. 2 oder 4 nach rechts verschiebt. In diesem Zustand unterbricht der Schieber 92 die Verbindung zwischen dem Pumpenschlitz 106 und dem Auslaßschlitz 110 und verbindet statt dessen den Auslaßschlitz mit dem Rückleitungsschlitz 104.

In diesem Ableitungszustand unterwirft die Druckkammer 140 des Verstellmechanismus 54 den Kolben 130 im Zylinder 132 dem Einfluß von Federn 152 und 154 des Servostellgliedes 136, der jetzt unbeeinflußt durch den Verstellmechanismus 54 in bekannter Weise die Winkelstellung der

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Taumelscheiben der Pumpen 10 und 12 entsprechend der Pumpenbelastung einstellen kann. In Fig. 6 ist grafisch die bekannte Kennlinie A des Servostellgliedes 136 dargestellt, nach der mit steigender Pumpenbelastung die Verdrängung jeder Pumpe pro Zyklus reduziert wird,·

Wenn sämtliche Steuerventile 18,20 und 22 der manuell betätigbaren Steuerventileinheiten 14 und 16 sich in Neutralstellung befinden, weil beispielsweise das Arbeitsgerät des Baggers zeitweilig in der Schwebe gehalten wird, dann sind sämtliche Steuerschlitze 58, 60 und 62 der Steuerventile von beiden RückleitungsSchlitzgruppen 64 bis 68 und 70 bis 74 getrennt, die Druckflüssigkeit der Ladepumpe 56 wird nicht zurückgeleitet, und in der Federkammer 116 des Fühlventils 52 besteht der gleiche Flüssigkeitsdruck wie in der Druckkammer 114. Folglich ist der Fühlventilschieber 92 durch die Druckfeder 96 so weit nach links verschoben, daß der Pumpenschlitz mit dem Auslaßschlitz 110 verbunden ist und der Verstellmechanismus 54 Druckflüssigkeit aus der Ladepumep 56 erhält.

Durch den zugeführten Flüssigkeitsdruck wird der Kolben 142 in der Druckkammer 140 des Mechanismus 54 in Fig.

2 und 5 nach rechts verschoben und nimmt dabei über die Stange 138 den anderen Kolben 130 mit, welcher bei dieser Bewegung die beiden Stellgliedfedern 152 und 154 zusammendrückt, so daß die Verdrängung pro Zyklus der Antriebspumpen 10 und 12 auf einen Minimalwert eingestellt wird.

wie durch Versuche bewiesen wurde, kann in der Neutralstellung sämtlicher manuell betätigbaren Steuerventile der Pumpendruckverlust erfindungsgemäß auf den Punkt B in der grafischen Darstellung von Fig. 6 reduziert werden, während beim Stand der Technik der Pumpendruckverlust von Punkt C in Kauf genommen werden muß, Das in Fig. 7, und 9 dargestellte zweite bevorzugte Ausführungsbeispiel

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der Erfindung unterscheidet sich nur geringfügig von dem vorstehend in Verbindung mit Fig, 1 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. Der Unterschied bezieht sich auf die Art und Weise, in der ein durch die manuell betätigbare Steuerventileinheit 14a vorgesteuertes Fühlventil 52a die Unterbrechung der Verbindung von der Antriebspumpe 10 zu sämtlichen angetriebenen Aggregaten 38,42 und 48 feststellt.

Die gegenüber Fig. 2 abgewandelte, manuell betätigbare Steuerventileinheit 14a hat drei Steuerschlitze 58a,60a und 62a und drei Rückleitungsschlitze 64a,66a, 68a, welche den jeweils zugehörigen Steuerventilen 18a,20a bzw, 22a zugeordnet sind. Die Steuerschlitze 58a,60a und 62a sind über Schieberschlitze 76a,78a und 80a mit den Rückleitungsschlitzen 64a,66a und 68a verbunden, wenn die Schieber 26a, 28a und 30a sämtlicher Steuerventile ihre in Fig. 8 dargestellte Neutralstellung einnehmen. Wird der eine oder andere der genannten Schieber in die eine oder andere seitliche Betriebsstellung verschoben, dann wird die Verbindung zwischen dem Steuerschlitz und dem Rückleitungsschlitz des betreffenden verschobenen Ventilschiebers unterbrochen und damit die zum Fühlventil 52a führende Steuerleitung gesperrt.
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Gemäß Fig. 9 wird in dem Gehäuse 94a des abgewandelten Fühlventils 52a ein Schieber 92a normalerweise durch eine Druckfeder 96a in einer Federkammer 116a gegen eine Endplatte 98a gedrückt. Das Gehäuse 94a hat vier Öffnungen oder Schlitze, nämlich einen einerseits mit den Steuerschlitzen 58a,60a,62a von 14a und andererseits mit der Federkammer 116a von 52a verbundenen Steuerschlitz 100a; einen an das Reservoir angeschlossenen Rückleitungsschlitz 104a; einen einerseits mit der Ladepumpe 56 und andererseits mit der den Schieber 92a umgebenden Druckkammer 114a verbundenen Pumpenschlitz 106a; und einen mit dem Pumpen-

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verdrängungs-VerStellmechanismus 54 verbundenen Auslaßschlitz 110a.

Wie bei diesem zuvor beschriebenen Fühlventil 52 ist der Axialkanal 118a des Schiebers 92a mit der Druckkammer 114a über Radialkanäle 120a und mit der Federkammer 116a über einen Drosselkanal 122a verbunden, Wenn der Schieber 92a wie dargestellt nach links verschoben ist, dann steht der Auslaßschlitz 110a mit dem Rückleitungsschlitz 104a über eine der beiden Ringnuten 124a, eine Schiebernut 128a und eine weitere Ringnut 126a mit dem Rückleitungsschlitz 104a in Verbindung. Bei nach rechts verschobenem Schieber 92a ist der Auslaßschlitz 110a für die andere der beiden Ringnuten 124a und eine andere Schiebernut 160 mit dem Pumpenschlitz 106a verbunden.

Alle übrigen Einzelheiten des zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Steuersystems entsprechen dem zuvor beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel und werden daher nicht wiederholt, übereinstimmende Einzelteile tragen gleiche Bezugszahlen.

Wenn eines der manuell betätigbaren Steuerventile 18a, 20a oder 22a betätigt ist, um die Pumpe 10 mit einem der von ihr angetriebenen Aggregate 38,42 oder 48 zu verbinden, dann trennt das Ventil den betreffenden Steuerschlitz 58a,60a oder 62a von dem "zugehörigen Rückleitungsschlitz 64a,66a oder 68a. Wenn somit die Steuerleitung des Fühlventils 52a blockiert ist, herrscht in der Druckkammer 114a der gleiche Druck wie in der Fühlventil-Federkammer 116a, folglich drückt die Feder 96a den Schieber 92a in Endlage gegen die Platte 98a, so daß der Auslaßschlitz 110a über die Schiebernut 128a mit dem Rückleitungsschlitz 104a verbunden ist. Da die Druckkammer 140 des Verstellmechanismus 54 drucklos ist, gestattet der Verstellmechanismus dem Servostellglied 136 die lastabhängige Re-

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gulierung der Verdrängung pro Zyklus der beiden Antriebspumpen 10 und 12.

Wenn im Betrieb des Baggers sämtliche manuell betätigbaren Steuerventile in ihre Neutralstellung gebracht sind, sind die Steuerschlitze 58a,60a und 62a mit den Rückleitungsschlitzen 64a,66a und 68a verbunden. Damit ist auch die Steuerleitung des Fühlventils 52a mit dem Rückfluß verbunden, die Druckflüssigkeit der Ladepumpe 56 fließt damit über die Schlitze bzw. Kanäle 106a,120a,118a und 122a sowie über die Federkammer 116a aus den Schlitzen 100a. Aufgrund der durch den Drosselkanal 122a zwischen dem Schieberkanal 118a und der Federkammer 116a erzeugten Druckdifferenz wird der Schieber 92a gegen die Kraft der Feder 96a nach rechts verschoben und trennt jetzt seinerseits die Verbindung von Auslaßschlitz 110a zum Rückleitungsschlitz 104a und andererseits die Verbindung zwischen dem Auslaßschlitz und dem Pumpenschlitz 106a. Auf diese Weise gelangt Druckflüssigkeit aus der Ladepumpe 56 direkt in den Verstellmechanismus 54, und dieser bewirkt eine Reduzierung der Verdrängung pro Zyklus der Antriebspumpen 10 und 12 auf einen Minimalwert.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der.Steuerkreis für die Aktivierung des Fühlventils von der Flüssigkeitsrückleitung abgesperrt, wenn mindestens eines der angetriebenen Aggregate durch das zugehörige manuell betätigbare Steuerventil an die Antriebspumpe angeschlossen ist. Diese Wirkungsweise steht im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, in der der Steuerkreis geschlossen ist, wenn kein manuell betätigbares Ventil eingeschaltet ist. Die manuell betätigbaren Steuerventile jedes Aggregats sind in Serie geschaltet, so daß die Ventilüberlappungen zur Reduzierung von Leckströmen ausreichend lang gestaltet werden können. Ausgenommen den Leckstrom des betätigten Ventils. Somit kann selbst dann

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das Fühlventil nicht durch Leckstrom verschoben werden, wenn der Drosselkanal im Fühlventilschieber einen sehr kleinen Durchmesser hat. Ein möglichst geringer Durchmesser des Drosselkanals 122 ist vorteilhaft, weil die dem Steuerkreis zuzuführende Flüssigkeitsmenge dann entsprechend kleiner gehalten werden kann.

Selbstverständlich beschränkt sich die Erfindung keinesfalls auf die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele. Außer für hydraulische Bagger ist das erfindungsgemäße Steuersystem auch für diverse andere hydraulische Arbeitsmaschinen oder dgl, geeignet.

Claims

PATENTANWÄLTE TER MEER - MÜLLER - STEINMEISTER Beim Europilichen Patentamt zugelassene Vertreter Prof. Representatives before the European Patent Office - Mandatalres agrees pres I'Ofllce european dea brevets Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-lng. H. Steinmeister Dipl.-lng. F. E. Müller Siekerwall 7 Triftstrasse 4, bieKerwaii 7, D-8000 MÜNCHEN 22 D-4800 BIELEFELD 1 FP 81-14-Ger, 2 9. Mai 1981 St/Gt/ri ' KABUSHIKI KAISHA KOMATSU SEISAKUSHO 3-6, 2-chome Akasaka, Minato-ku, TOKYO, Japan HYDEAULISCHES STEUERSYSTEM FÜR SELBSTFAHRENDE ARBEITSMASCHINEN PRIORITÄTEN: 30. Mai 1980, Japan, No. 71491/80 30. Mai 1980, Japan, No. 71492/80 PATENTANSPRÜCHE

1. Hydraulisches Steuersystem für eine selbstfahrende Arbeitsmaschine, die mindestens eine Pumpe mit variabler Verdrängung zur Speisung mindestens eines hydraulisch angetriebenen Aggregates wie eines Arbeitskraftantriebs oder Antriebsmotors mit Druckflüssigkeit aufweist, gekenn ze ichnet durch

- einen hydraulisch betätigbaren Verstellmechanismus (54) zur Reduzierung der Verdrängung der Pumpe (10;12) pro Zyklus auf einen Minimalwert im angesteuerten Zustand, - mindestens ein manuell betätigbares Steuerventil

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(z.B. 22,24), durch das die Verbindung zwischen der Pumpe (z.B. 10) und dem durch sie antreibbaren Aggregat (38;42; 48) selektiv hergestellt oder unterbrochen werden kann,

- einen dem Steuerventil zugeordneten Signalgeber, weleher ein Flüssigkeitsdrucksignal erzeugt, dem entnehmbar ist, ob die Verbindung zwischen der Pumpe und dem angetriebenen Aggregat besteht oder nicht,

- eine zusätzliche Druckflüssigkeitsquelle (56) , und

- ein Fühlventil (52), welches in Abhängigkeit von dem Flüssigkeitsdrucksignal Druckflüssigkeit von der zusätzlichen Quelle (56) zu dem Verstellmechanismus (54) leitet, wenn die Verbindung von der Pumpe zu dem antreibbaren Aggregat durch das manuell betätigbare Steuerventil unterbrochen ist.

2. Hydraulisches Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennze lehnet, daß der Signalgeber des manuell betätigbaren Steuerventils eine mit der zusätzlichen Druckflüssigkeitsquelle (56) über das Fühlventil

(52) in Verbindung stehende Steueröffnung und eine Reservoir-Rückleitungsöffnung, die abhängig von dem bestehenden oder unterbrochenen Verbindungszustand zwischen der Pumpe und dem angetriebenen Aggregat entweder in oder nicht in Verbindung mit der Steueröffnung steht, enthält.

3. Hydraulisches Steuersystem nach Anspruch 2_r dadurch gekennzeichnet, daß die Steueröffnung bei hergestellter Verbindung zwischen der Pumpe (10) und dem angetriebenen Aggregat mit der Rückleitungsöffnung verbunden ist; und daß bei Trennung der Steueröffnung von der Rückleitungsöffnung das Fühlventil (52) Druckflüssigkeit aus der zusätzlichen Druckflüssigkeitsquelle (56) dem Verstellmechanismus (54) zuführt.

4. Hydraulisches Steuersystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steueröffnung mit

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der Rückleitungsöffnung verbunden ist, wenn die Verbindung zwischen der Pumpe (10) und dem angetriebenen Aggregat unterbrochen ist; und daß das Fühlventil (52) den Verstellmechanismus (54) mit Druckflüssigkeit aus der zusätzlichen Quelle (56) speist, wenn die Steueröffnung mit der Rückleitungsoffnung verbunden ist,

5. Hydraulisches Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Arbeitsmaschine bzw. das Arbeitsfahrzeug (Fig. 3) mehrere von der Pumpe (z.B. 10) angetriebene Aggregate (38,42,48) enthält, die selektiv mittels eines Satzes (14 oder 16) manuell betätigbarer Steuerventile (18,20, 22) mit der Pumpe verbindbar oder von dieser abtrennbar sind;

- der Signalgeber des Steuerventilsatzes ein Flüssigkeitsdrucksignal abgibt, aus dem entnehmbar ist, ob eine Verbindung zwischen der Pumpe und mindestens einem der durch die Pumpe antreibbaren Aggregate besteht oder nicht, und daß

- das Fühlventil (52) in Abhängigkeit von dem Flüssigkeitsdrucksignal Druckflüssigkeit aus der zusätzlichen Quelle (56) zu dem Verstellmechanismus (54) leitet, wenn die Verbindungen von der Pumpe zu sämtlichen angetriebenen Aggregaten durch die manuell betätigbaren Steuerventile unterbrochen sind,

6. Hydraulisches Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennze ichnet, daß der Signalgeber des Satzes manuell betätigbarer Steuerventile mehrere, jeweils einem der manuell betätigbaren Steuerventile zugeordnete und über das Fühlventil (52) mit der zusätzlichen Druckflüssigkeitsquelle (56) in Verbindung stehende Steueröffnungen (58,60,62) und mindestens eine Gruppe von Reservoir-Rückleitungsöffnungen (64,70.,.) für jedes manuell betätigbare Steuerventil (20..,), die abhängig von

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dem Bestehen oder Nichtbestehen der Verbindung zwischen der Pumpe und dem betreffenden antreibbaren Aggregat sich entweder in oder nicht in Verbindung mit der zugehörigen Steueröffnung befinden, umfaßt.

7. Hydraulisches Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei nicht betätigtem
Verstellmechanismus (54) die Verdrängung pro Zyklus der Pumpe (10) in Abhängigkeit vonder Pumpenbelastung durch ein Servostellglied (136) reguliert wird.