DE3703297A1 - Hydraulikanlage zur betaetigung von arbeitsgeraeten an fahrzeugen - Google Patents
Hydraulikanlage zur betaetigung von arbeitsgeraeten an fahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Hydraulikanlage zur Betätigung
von Arbeitsgeräten, die von einem Nutzfahrzeug, insbesonde
re einem land- und/oder bauwirtschaftlich nutzbaren Schlepper
mitgeführt sind, bestehend aus einem ersten und einem zweiten
jeweils von einer Pumpe mit Druckmittel versorgten Hydraulik
stromkreis, die beide zwecks Einspeisung des von der Pumpe des
einen Hydraulikstromkreises geförderten Druckmittels in den an
deren Hydraulikstromkreis miteinander verknüpfbar sind und für
jedes der angeschlossenen Arbeitsgeräte ein mittels eines Be
tätigungsgliedes schaltbares Steuerventil enthalten, und von
denen ein Hydraulikstromkreis ein in einer Bypassleitung der
einen Pumpe liegendes Kurzschlußventil aufweist, das bei Betä
tigung eines der Steuerventile dieses Hydraulikstromkreises
schließt.
Eine Hydraulikanlage dieser Bauart ist in der Zeitschrift
O + P "Ölhydraulik und Pneumatik" 24 (1980) Nr. 11, Seite 810,
zu Bild 4 beschrieben. Bei der bekannten Hydraulikanlage über
nimmt allerdings der erste Hydraulikstromkreis lediglich die
Versorgung der Lenkeinrichtung des Fahrzeuges, während der zwei
te Hydraulikstromkreis als Arbeitskreis zur Druckmittelversor
gung verschiedenster Arbeitsgeräte ausgelegt ist. In diesen Hy
draulikstromkreis wird das im Hydraulikstromkreis der Lenkung
nicht benötigte Druckmittel über ein passives Bauelement, einem
Rückschlagventil, eingespeist. Um einen möglichst verlustarmen
Betrieb zu erhalten, ist in einer Bypassleitung der Pumpe
des zweiten Hydraulikstromkreises ein Kurzschlußventil an
geordnet, das normalerweise geöffnet ist, so daß das geför
derte Druckmittel drucklos zum Tank abfließen kann, und erst
bei der Betätigung eines der Steuerventile dieses Hydraulik
stromkreises des Bypass schließt. In diesem Fall werden die
eingeschalteten Arbeitsgeräte mit dem von der Lenkung nicht
benötigten Druckmittelstrom der ersten Pumpe und dem Druck
mittelstrom der zweiten Pumpe beliefert.
Die bekannte Hydraulikanlage weist zwar im Vergleich mit an
deren bekannten Hydraulikanlagen die geringsten Leistungsver
luste auf, sie zeigt jedoch keine Möglichkeit auf, wie eine
ähnlich verlustarme Hydraulikanlage aufgebaut sein müßte, bei
der der erste Hydraulikstromkreis nicht zur Versorgung der
Lenkeinrichtung benutzt wird, sondern wie der zweite Hydrau
likstromkreis zur Versorgung von verschiedenen Arbeitsgeräten
dient, wenn zusätzlich die Forderung besteht, jeden der Hy
draulikstromkreise wahlweise mit in dem anderen Hydraulikstrom
kreis nicht benötigten Druckmittel zu beliefern.
Aufgabe der Erfindung ist es, die genannte Forderung bei ein
fachstem Aufbau der Hydraulikanlage zu erfüllen.
Die Lösung dieser Aufgabe ist durch folgende Maßnahmen sicher
gestellt:
- a) Auch der anderen Pumpe ist eine Bypassleitung mit einem elek trisch ansteuerbaren Kurzschlußventil zugeordnet,
- b) die Verknüpfung der beiden Hydraulikstromkreise erfolgt über ein aktives, elektrisch ansteuerbares, im nicht angesteuerten Zustand geschlossenes Verknüpfungselement (Sperrventil), das einen Druckmitteldurchfluß in beiden Richtungen er laubt und
- c) die Ansteuerung der Kurzschlußventile sowie des Sperrven tils im Sinne der gewünschten Verknüpfung der Hydraulik stromkreise erfolgt über eine logische Schaltung in Abhän gigkeit von der Schaltstellung eines Betätigungselementes mit mehreren Schaltstellungen, das in einem die logische Schaltung mit elektrischem Strom versorgenden Stromkreis liegt, der durch Betätigung eines der Betätigungsglieder der Steuerventile schließbar ist.
Die erfindungsgemäße Hydraulikanlage zeichnet sich durch sehr
geringe Verlustleistungen aus, da bei nicht benutzten Arbeits
geräten die Druckmittelströme beider Pumpen im Kurzschluß zum
Tank zurückgeleitet werden. Die Durchlässigkeit des Verknüpfungs
elementes für Druckmittel in beiden Richtungen läßt es zu, Druck
mittel aus dem einen Hydraulikstromkreis in den anderen und um
gekehrt zu fördern, wobei in jedem Hydraulikstromkreis mindestens
zwei verschieden große Druckmittelströme, bei Verwendung von
Pumpen unterschiedlichen Fördervermögens sogar deren drei, zur
Auswahl stehen. Die elektrische Ansteuerbarkeit der Ventile er
möglicht es ferner, diese mittels einer einfach aufgebauten
Steuerung zu betätigen. Die möglichen Verknüpfungen der Hydrau
likstromkreise sind mittels eines gesonderten Betätigungselemen
tes in übersichtlicher Weise darstell- und betätigbar.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in Anspruch 2
angegeben.
Anspruch 3 zeigt eine weitere Anordnung auf für eine bedienungs
freundliche Vorwahl der Verknüpfung der Hydraulikstromkreise.
Der Vorschlag gemäß Anspruch 4 ermöglicht es, über die bis
her angegebene Verknüpfungsmöglichkeit hinaus den Druckmit
telstrom der Pumpe des ersten Hydraulikstromkreises in den
zweiten Hydraulikstromkreis einzuspeisen und umgekehrt. Dies
ist besonders vorteilhaft, wenn die Pumpen unterschiedliche
Fördervolumina aufweisen und die Arbeitsgeräte jeweils eines
Hydraulikstromkreises unterschiedlichen Druckmittelbedarf ha
ben. Außerdem ist diese Verknüpfungsweise der Hydraulikstrom
kreise bei einem Ausfall der Pumpe des das zu benutzende Ar
beitsgerät speisenden Hydraulikstromkreises nützlich.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand
einer Zeichnung näher erläutert.
Die erfindungsgemäße Hydraulikanlage weist einen ersten Hy
draulikstromkreis auf, der eine von einem Motor 1 angetrie
bene Pumpe 2 enthält, die Druckmittel aus einem Behälter 3
ansaugt und über eine Zulaufleitung 4 den Steuerventilen 5
für die Arbeitsgeräte dieses Hydraulikstromkreises zuführt.
Von diesen Steuerventilen ist in der Zeichnung lediglich ei
nes gezeigt. Es handelt sich dabei um ein elektrisch propor
tional ansteuerbares Ventil, dessen Magnetspulen 5 a, 5 b in Ab
hängigkeit von der Größe der Auslenkung eines mit einer Hand
habe 6 a versehenen Betätigungsgliedes 6 durch eine Bedienungs
person unterschiedlich ansteuerbar sind. Die hierfür jeweils
benötigte Spannung wird in bekannter Weise an einem Spannungs
teiler 6 b, der mit der Fahrzeugbatterie 7 verbunden ist, ab
gegriffen. Von der Zulaufleitung 4 zweigt eine zum Behälter 3
zurückführende Bypassleitung 8 ab, in welcher ein Kurzschluß
ventil 9 liegt, das in nicht angesteuertem Zustand die Bypass
leitung 8 durchgängig schaltet. Zur Absicherung dieses Hydrau
likstromkreises ist ferner parallel zum Kurzschlußventil 9
ein Druckbegrenzungsventil 10 angeordnet.
Der zweite Hydraulikstromkreis der erfindungsgemäßen Hydrau
likanlage weist eine Pumpe 11 mit gegenüber dem der Pumpe 2
größerem Fördervermögen auf, die ebenfalls von dem Motor 1
angetrieben ist und über eine Zulaufleitung 12 Druckmittel
zu den Steuerventilen 13 der Arbeitsgeräte dieses Hydraulik
stromkreises führt. Auch hier ist von den vorhandenen Steuer
ventilen lediglich eines gezeigt, das in der gleichen Weise wie
das Steuerventil 5 des ersten Hydraulikstromkreises mittels
eines Betätigungsgliedes 14 elektrisch proportional ansteuer
bar ist. Auch von der Zulaufleitung 12 dieses Hydraulikstrom
kreises zweigt eine zum Behälter 3 zurückführende Bypasslei
tung 15 ab, in der in gleicher Weise wie im ersten Hydraulik
stromkreis ein Kurzschlußventil 16 und ein Druckbegrenzungs
ventil 17 angeordnet sind.
Die Zulaufleitungen 4, 12 des ersten und des zweiten Hydraulik
stromkreises sind über eine Leitung 18 miteinander verbunden,
in der ein in nicht angesteuertem Zustand in Sperrstellung ge
schaltetes, elektrisch betätigbares Sperrventil 19 liegt.
Zwischen den Einmündungsstellen der Leitung 18 bzw. der By
passleitungen 8, 15 in die Zulaufleitungen 4, 12 befindet sich
ferner je ein zur Pumpe 2, 11 hin schließendes Rückschlagven
til 20, 21.
Die Ansteuerung der Kurzschlußventile 9, 16 und des Sperrven
tils 19 erfolgt mittels einer unter Verwendung von logischen
NAND-Gliedern aufgebauten Schaltung 22, die für jeden Hydrau
likstromkreis einen gesonderten Schaltungsteil 22 a, 22 b auf
weist. Mit elektrischem Strom versorgt werden die Schaltungs
teile 22 a, 22 b über je einen Schalter 23, 24 mit mehreren
Schaltstellungen und über das Betätigungsglied 6, 14 von der
Fahrzeugbatterie 7 aus. Diese Versorgung erfolgt allerdings
nur bei betätigtem Betätigungsglied 6, 14, wogegen der Strom
kreis bei unbetätigtem Betätigungsglied unterbrochen ist.
Die logische Schaltung 22 ist so aufgebaut, daß je nach
Schaltstellung des Betätigungselementes bei Betätigung eines
Betätigungsgliedes 6, 14 den von dem angesteuerten Steuerventil
5, 13 belieferten Arbeitsgerät verschieden große Druckmittel
mengen zuführbar sind. Damit gestattet sie es, jeden der Hy
draulikstromkreise wahlweise mit der von der Pumpe 2 geliefer
ten kleinen Druckmittelmenge, der von der Pumpe 11 gelieferten
größeren Druckmittelmenge und der Summe der Druckmittelmengen
beider Pumpen 2, 11 zu beliefern. Bezogen auf den gewünschten
Antrieb eines Arbeitsgerätes des ersten Hydraulikstromkreises
wird in der Schaltstellung "klein" des Betätigungselementes 23
nur das zum gleichen Hydraulikstromkreis wie das betätigte Be
tätigungsglied 6 gehörende Kurzschlußventil 9 angesteuert, d. h.
die Bypassleitung 8 gesperrt, so daß das von der Pumpe 2 bisher
im drucklosenUmlauf geförderte Druckmittel nunmehr zum betätig
ten Steuerventil 5 gelangt. Da das Sperrventil 19 seine ge
schlossene Schaltstellung beibehält, sind beide Hydraulikstrom
kreise voneinander getrennt und uanbhängig voneinander benutz
bar. In der Schaltstellung "mittel" wird das Kurzschlußventil 16
des zweiten Hydraulikstromkreises und das Sperrventil 19 ange
steuert, so daß das von der Pumpe 11 geförderte Druckmittel im
ersten Hydraulikstromkreis zur Verfügung steht. In der Schalt
stellung "groß" werden beide Kurzschlußventile 9, 16 sowie das
Sperrventil 19 angesteuert, wodurch in jedem der Hydraulik
stromkreise die gesamte Fördermenge der Pumpen 2, 11 zur Ver
fügung steht.
Bezogen auf einen erwünschten Antrieb eines Arbeitsgerätes des
zweiten Hydraulikstromkreises wird in der Schaltstellung "klein"
des Betätigungselementes 24 das Kurzschlußventil 9 des ersten
Hydraulikstromkreises und das Sperrventil 19 angesteuert, so daß
nunmehr das von der Pumpe 2 des ersten Hydraulikstromkreises ge
förderte Druckmittel im zweiten Hydraulikstromkreis zur Verfü
gung steht. In der Schaltstellung "mittel" wird lediglich das
Kurzschlußventil 16 dieses Hydraulikstromkreises angesteuert,
so daß dieser Hydraulikstromkreis von der ihm zugeordneten Pum
pe 11 versorgt wird. Dagegen werden in der Schaltstellung "groß"
wiederum beide Kurzschlußventile 9, 16 und das Sperrventil 19 an
gesteuert, so daß, wie bereits zum ersten Hydraulikstromkreis
beschrieben, in beiden Stromkreisen die gesamte Fördermenge der
Pumpen 2, 11 verfügbar ist.
Anstelle eines Betätigungselementes 23 bzw. 24 für jeweils alle
Betätigungsglieder 6, 14 eines Hydraulikstromkreises ist es
selbstverständlich auch möglich, jedem Betätigungsglied ein
solches Betätigungselement zuzuordnen. Dies bietet den Vorteil,
daß jedes Arbeitsgerät dieses Hydraulikstromkreises ohne wie
derholtes Umschalten des Betätigungselementes mit der optimalen
Druckmittelmenge versorgt werden kann.
Claims (4)
1. Hydraulikanlage zur Betätigung von Arbeitsgeräten, die
von einem Nutzfahrzeug, insbesondere einem land- und/
oder bauwirtschaftlich nutzbaren Schlepper mitgeführt
sind, bestehend aus einem ersten und einem zweiten je
weils von einer Pumpe (2, 11) mit Druckmittel versorgten
Hydraulikstromkreis, die beide zwecks Einspeisung des von
der Pumpe des einen Hydraulikstromkreises geförderten
Druckmittels in den anderen Hydraulikstromkreis über eine
ein Verknüpfungselement enthaltende Leitung (18) mitein
ander verknüpfbar sind und für jedes der angeschlossenen
Arbeitsgeräte ein mittels eines Betätigungsgliedes (6, 14)
schaltbares Steuerventil (5, 13) enthalten, und von denen
ein Hydraulikstromkreis ein in einer Bypassleitung (15)
der einen Pumpe (11) liegendes Kurzschlußventil (16) auf
weist das bei Betätigung eines der Steuerventile (13)
dieses Hydraulikstromkreises schließt,
gekennzeichnet durch folgende
Merkmale:
- a) auch der anderen Pumpe (2) ist eine Bypassleitung (8) mit einem elektrisch ansteuerbaren Kurzschlußventil (9) zugeordnet,
- b) die Verknüpfung der beiden Hydraulikstromkreise erfolgt über ein aktives, elektrisch ansteuerbares, im nicht an gesteuerten Zustand geschlossenes Verknüpfungselement (Sperrventil (19)), das einen Druckmitteldurchfluß in beiden Richtungen erlaubt und
- c) die Ansteuerung der Kurzschlußventile (9, 16) sowie des Sperrventils (19) im Sinne der gewünschten Ver knüpfung der Hydraulikstromkreise erfolgt über eine logische Schaltung (22) in Abhängigkeit von der Schalt stellung eines Betätigungselementes (Schalter) mit mehreren Schaltstellungen, das in einem die logische Schaltung (22) mit elektrischem Strom versorgenden Stromkreis liegt, der durch Betätigung eines der Be tätigungsglieder (6, 14) der Steuerventile (5, 13) schließ bar ist.
2. Hydraulikanlage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Hydraulikstromkreis ein Betätigungselement
(Schalter (23, 24)) mit einem gesonderten logischen Schal
tungsteil (22 a, 22 b) zugeordnet ist, wobei in betätigtem
Zustand eines Betätigungsgliedes (6, 14) der logische Schal
tungsteil (22 a, 22 b) in einer ersten Schaltstellung (klein,
mittel) des dem betätigten Betätigungsgliedes (6, 14) zuge
ordneten Betätigungselementes (23, 24)) das Schlie
ßen des Kurzschlußventils (9, 16) dieses Hydraulikstromkreises
bewirkt, dagegen in einer zweiten Schaltstellung (groß, groß)
das Schließen beider Kurzschlußventile (9, 16) sowie das Öff
nen des Verknüpfungselements (Sperrventil (19)) bewirkt.
3. Hydraulikanlage nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß jedem Betätigungsglied (6, 14) der Steuerventile (5, 13)
ein Betätigungselement zugeordnet ist.
4. Hydraulikanlage nach den Ansprüchen 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß bei betätigtem Betätigungsglied (6, 14) eines Hydrau
likstromkreises in einer dritten Schaltstellung (mittel,
klein) des Betätigungselementes (Schalter (23, 24)) das
Kurzschlußventil (16, 9) des jeweils anderen Hydraulikstrom
kreises geschlossen sowie das Verknüpfungselement (Sperr
ventil (19)) geöffnet ist und daß in die Zulaufleitungen
(4, 12) der beiden Hydraulikstromkreise stromaufwärts der
Einmündung der Leitung (18) ein zur Pumpe (2, 11) hin schlie
ßendes Rückschlagventil (20, 21) angeordnet ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873703297 DE3703297A1 (de) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | Hydraulikanlage zur betaetigung von arbeitsgeraeten an fahrzeugen |
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DE19873703297 DE3703297A1 (de) | 1987-02-04 | 1987-02-04 | Hydraulikanlage zur betaetigung von arbeitsgeraeten an fahrzeugen |
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DE3703297A1 true DE3703297A1 (de) | 1988-08-18 |
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Country Status (2)
Country | Link |
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EP (1) | EP0277602A3 (de) |
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