DE3909205C1 - - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Hydraulikanlage für Baumaschinen, insbesondere Radlader, Schlepper u. dgl., mit einem über Hydraulikzylinder betätigbaren Arbeitswerkzeug, insbesondere Ladeschaufel, wobei zur Betätigung der Hydraulikzylinder eine von einer Druckquelle über ein Steuerventil zu den Hydraulikzylindern führende Hauptleitung vorgesehen ist, von der nach dem Steuerventil eine zu mindest einem Hydraulikspeicher führende Verbindungsleitung abzweigt, in der ein schaltbares Absperrventil angeordnet ist. In solchen Hydraulikanlagen wird über das manuell betätigbare Steuerventil das Arbeitswerkzeug, also insbesondere die Ladeschaufel gehoben, abgesenkt, gekippt usw., wobei mit der Ladeschaufel Güter aufgenommen und an anderer Stelle wieder abgekippt werden können. Neben der von der Druckquelle über das Steuerventil zu den Hydraulikzylindern führenden Hauptleitung ist natürlich auch eine Rückführleitung für das Hydraulikmedium vorgesehen, die jedoch in bekannter Weise angeordnet ist und benutzt wird.The invention relates to a hydraulic system for Construction machines, especially wheel loaders, tractors and. Like., with a work tool that can be actuated by hydraulic cylinders, in particular loading shovel, the actuation of Hydraulic cylinder one from a pressure source over one Control valve leading main line to the hydraulic cylinders is provided, of which at least one after the control valve a connecting line leading a hydraulic accumulator branches in which a switchable shut-off valve is arranged is. In such hydraulic systems, this is done manually actuatable control valve the work tool, so especially the loading shovel raised, lowered, tilted etc., whereby goods are picked up and on with the loading shovel can be dumped elsewhere. In addition to that of the pressure source via the control valve to the Main cylinder leading hydraulic cylinders is of course also a return line for the hydraulic medium is provided, the however, is arranged and used in a known manner.
Eine Hydraulikanlage der eingangs beschriebenen Art ist aus der DE-PS 28 56 583 bekannt. Neben den Hydraulikzylindern zum Heben und Senken der Ladeschaufel können natürlich auch in einem weiteren Teilkreis Hydraulikzylinder zum Kippen der Ladeschaufel vorgesehen sein. Über das Steuerventil können darüberhinaus noch Zusatzwerkzeuge schaltbar sein. Diese Hydraulikanlage ist mit einem Dämpfungssystem versehen, welches die Aufgabe hat, die Nickschwingungen eines Radladers mit gefüllter Ladeschaufel bei höheren Fahrgeschwindigkeiten zu dämpfen. Zu diesem Zweck zweigt von der Hauptleitung zwischen Steuerventil und Hydraulikzylinder eine Verbindungsleitung ab, die zu einem oder mehreren Hydraulikspeichern führt, die durch ein Luft- oder Gaspolster auf einen gasseitigen Druck von etwa 15 bis 20 bar vorgespannt sind. In diesem Verbindungsleitung ist ein schaltbares Absperrventil vorgesehen, welches von Hand schaltbar ist. Außerdem kann in der Verbindungsleitung zu dem Hydraulikspeicher noch eine Drossel vorgesehen sein. Die Handbetätigung des schaltbaren Absperrventils gestattet es, den durch die Hydraulikspeicher gebildeten Dämpfungskreis bewußt zu- oder abzuschalten, um die Dämpfungseigenschaften je nach Erfordernis bewußt zu verändern. Wenn die Baumaschine im Stand arbeitet und beispielsweise einen Fühlvorgang der Ladeschaufel durchführt, ist es sinnvoll, das System aus Radlader und Ladeschaufel möglichst starr auszubilden, damit z. B. die Ladeschaufel beim Einfahren in aufzunehmendes Gut gezielt plan gehalten werden kann und nicht nach unten in das Gut absinkt. Umgekehrt ist es bei höheren Fahrgeschwindigkeiten (höher als etwa 5 km/h) sinnvoll, das Dämpfungssystem zuzuschalten, also die zu dem Hydraulikzylinder führende Hauptleitung über die Verbindungsleitung an die Hydraulikspeicher anzuschließen, damit das Gesamtsystem aus Radlader und gefüllter Ladeschaufel verbesserte Dämpfungseigenschaften aufweist und auf diese Art und Weise die von Fahrbahnunebenheiten herrührenden Anstoßkräfte nicht zu vermehrten Nickbewegungen des Radladers führen können. Solche trotzdem auftretenden Nickbewegungen sollen durch die Dämpfung schnell zum Abklingen gebracht werden. Bei Beginn eines Füllzyklusses der Ladeschaufel eines Radladers muß u. U. Gestein von der Aufnahmestelle zunächst losgebrochen werden, wobei in den Hydraulikzylindern erhöhte Losreißdrücke auftreten, die bis zu 220 bar ansteigen können. Während dieses Losreißvorgangs sind die Hydraulikspeicher von der Hauptleitung abgesperrt, weil das schaltbare Absperrventil sich in seiner Schließstellung befindet. Infolgedessen können die Hydraulikspeicher durch den hohen Losreißdruck nicht beaufschlagt und damit auch nicht überlastet werden. Die Hydraulikzylinder sind dabei gegen falsche Betätigung des manuell schaltbaren Absperrventils jedoch nicht geschützt. Bei ordnungsgemäßer Betätigung jedoch ist das Absperrventil geschlossen. Nach dem Losreißvorgang wird die Ladeschaufel gekippt und angehoben, wobei die Hebebewegung durch entsprechende Betätigung des Steuerventils beendet wird. Es stellt sich sodann der Tragedruck in den Hydraulikzylindern ein, der von dem Gewicht der Ladeschaufel und dem Gewicht des aufgenommenen Guts in der Ladeschaufel bestimmt wird. Dieser Tragedruck kann durchaus bis zu 100 oder 120 bar betragen. Setzt sich nun der Radlader in Bewegung und führt eine entsprechende Fahrt aus, dann wird zu einem vom Fahrer wählbaren Zeitpunkt manuell oder automatisch das schaltbare Absperrventil im Sinn der Herstellung einer Verbindung zwischen den beiden Teilen der Verbindungsleitung umgeschaltet, so daß die Hydraulikzylinder mit dem Tragedruck von etwa 100 bar mit dem oder den Hydraulikspeichern, in denen lediglich der gasseitige Vorspanndruck in der Größenordnung von 15 bis 20 bar herrscht, der flüssigkeitsseitige Druck jedoch im Extremfall auch 0 bar betragen kann, verbunden werden. Durch die Herstellung dieser Verbindung strömt Hydraulikflüssigkeit aus den Hydraulikzylindern in Richtung auf den oder die Hydraulikspeicher, bis der entsprechende Druckausgleich erfolgt ist. Hierdurch erniedrigt sich der Tragedruck in den Hydraulikzylindern schlagartig, wodurch die Ladeschaufel mit dem Ladegut um einen Weg absinkt, der proportional dem Druckunterschied zwischen dem Ladedruck und dem Vorspanndruck ist. Dieses Absinken kann durchaus schlagartig erfolgen, wobei die Ladeschaufel um Wege bis in die Größenordnung von 0,5 m herabfallen kann, wodurch wiederum die Gefahr besteht, daß ein Teil des Ladeguts aus der Ladeschaufel herausfällt. Unterbleibt das Zuschalten des Dämpfungssystems, dann wird zwar das Herabfallen der Ladeschaufel vermieden, der Radlader verhält sich jedoch bei höheren Fahrgeschwindigkeiten dann als vergleichsweise steifes System und die Nickbewegungen können, insbesondere, wenn sie im Resonanzbereich sind, solche Ausmaße annehmen, daß nicht nur Ladegut verlorengehen kann, sondern auch beispielsweise die Hinterachse des Radladers so angehoben wird, daß der Radlader nicht mehr lenkbar ist. Um diese Situationen zu vermeiden, ist die Zuschaltung des Dämpfungssystems vorgesehen. Wenn man dieses Dämpfungssystem nicht manuell zu- und abschaltet, sondern das schaltbare Absperrventil beispielsweise fahrgeschwindigkeitsabhängig steuert, dann besteht die Gefahr, daß der Fahrer durch das Herabfallen der Ladeschaufel bei Überschreiten einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit überrascht wird. Dieses Absinken der Ladeschaufel ist unangenehm und hat die schon beschriebenen Nachteile.A hydraulic system of the type described at the beginning is out DE-PS 28 56 583 known. In addition to the hydraulic cylinders for The loader bucket can of course also be raised and lowered another pitch circle hydraulic cylinder for tilting the Loading shovel be provided. Via the control valve additional tools can also be switched. These Hydraulic system is provided with a damping system, which is responsible for the pitching vibrations of a wheel loader with the loading shovel filled at higher driving speeds to dampen. For this purpose branches from the main line between control valve and hydraulic cylinder one Connection line leading to one or more Hydraulic accumulator leads through an air or gas cushion to a gas-side pressure of approximately 15 to 20 bar are biased. In this connecting line is a switchable shut-off valve provided, which by hand is switchable. In addition, in the connecting line to the Hydraulic accumulator still be provided a throttle. The Manual operation of the switchable shut-off valve allows the damping circuit formed by the hydraulic accumulator consciously switch on or off to reduce the damping properties consciously change as required. If the construction machine works in the state and, for example, a sensing process Carries out loading shovel, it makes sense to get the system out To design wheel loaders and loading shovels as rigidly as possible e.g. B. the loading shovel when entering into goods to be picked up can be deliberately kept plan and not down into that Sinks well. The reverse is the case with higher ones Driving speeds (higher than about 5 km / h) make sense Switch on damping system, that is to say to that Hydraulic cylinder leading main line over the Connect the connecting line to the hydraulic accumulator so that the entire system of wheel loader and filled Loading shovel has improved damping properties and in this way that of bumps in the road resulting push forces not to increased pitching movements of the wheel loader. Such occurring anyway Due to the damping, pitching movements should quickly become Decay. At the start of a filling cycle Loading shovel of a wheel loader must u. U. Rock from the Recording site first be broken off, being in the Hydraulic cylinders have increased breakaway pressures that occur up to can rise to 220 bar. During this tearing process the hydraulic accumulators are shut off from the main line, because the switchable shut-off valve is in its Closed position. As a result, the Hydraulic accumulator not because of the high tear pressure applied and thus not be overloaded. The Hydraulic cylinders are against incorrect operation of the Manually switchable shut-off valve, however, is not protected. When properly operated, however, the shut-off valve is closed. After the tearing process, the loading shovel tilted and raised, the lifting movement by corresponding actuation of the control valve is ended. It then the carrying pressure in the hydraulic cylinders one that depends on the weight of the bucket and the weight of the recorded goods in the loading shovel is determined. This Carrying pressure can be up to 100 or 120 bar. Now the wheel loader starts to move and leads one appropriate trip, then becomes one from the driver selectable time manually or automatically the switchable Shut-off valve in the sense of establishing a connection between the two parts of the connecting line switched so that the hydraulic cylinder with the carrying pressure of about 100 bar with the hydraulic accumulator (s), in which only the gas-side preload pressure in the The order of magnitude of 15 to 20 bar prevails liquid-side pressure, however, in extreme cases also 0 bar can be connected. By making this Hydraulic fluid flows out of the connection Hydraulic cylinders in the direction of the or Hydraulic accumulator until the corresponding pressure equalization is done. This lowers the wearing pressure in the Hydraulic cylinders suddenly, causing the loading shovel to the load drops by a distance proportional to Pressure difference between the boost pressure and the preload pressure is. This drop can happen suddenly, the bucket being moved by distances up to the order of Can fall 0.5 m, which in turn creates the risk of that part of the load falls out of the loading shovel. If the damping system is not switched on, then The loader avoided falling, the wheel loader then behaves at higher driving speeds as a comparatively rigid system and the pitching movements can, especially if they are in the resonance range, assume such dimensions that not only cargo is lost can, but also for example the rear axle of the Wheel loader is raised so that the wheel loader is no longer is steerable. To avoid these situations, the Connection of the damping system provided. If you have this Damping system does not switch on and off manually, but that switchable shut-off valve for example controls depending on driving speed, then there is Danger of the driver falling from the bucket when a certain driving speed is exceeded is surprised. This drop in the bucket is uncomfortable and has the disadvantages already described.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hydraulikanlage der eingangs beschriebenen Art dahingehend zu verbessern, daß trotz Zu- bzw. Abschalten eines Dämpfungssystems, welches Hydraulikspeicher aufweist, zu den Hydraulikzylindern des Arbeitswerkzeugs kein nennenswertes Absinken des Arbeitswerkzeugs beim Zuschalten des Dämpfungssystems mehr auftritt.The invention has for its object a Hydraulic system of the type described at the beginning improve that despite turning on or off a Damping system, which has hydraulic accumulator to the Hydraulic cylinders of the work tool not worth mentioning Lowering of the work tool when switching on the Damping system occurs more.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß eine das Absperrventil überbrückende Fülleitung vorgesehen ist, die die Hauptleitung mit dem Hydraulikspeicher verbindet, und daß in der Fülleitung ein Druckminderventil angeordnet ist. Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, den oder die Hydraulikspeicher, die normalerweise nur mit ihrem Vorspanndruck aufgeladen sind, im Verlauf eines Füllvorgangs des Arbeitswerkzeugs bzw. der Ladeschaufel auf einen höheren Druck aufzuladen, der zumindest in etwa dem zu erwartenden Tragedruck entspricht, damit bei einem Verbinden der Hydraulikzylinder und der Hydraulikspeicher über das Absperrventil kein nennenswerter Mengenausgleich an Hydraulikflüssigkeit zwischen Hydraulikzylinder und Hydraulikspeicher stattfindet und sich so beim Zuschalten des Dämpfungssystems der Tragedruck in den Hydraulikzylindern möglichst wenig verändert. Natürlich wird der Tragedruck von dem Füllungsgrad des Arbeitswerkzeugs, von dem spezifischen Gewicht des Ladeguts und von dem Gewicht der Ladeschaufel abhängig sein, so daß dieser Tragedruck in gewissen Grenzen bei einer bestimmten Baumaschine bei mehreren Arbeitszyklen schwanken kann. Diese Schwankungen sind jedoch nicht allzu groß. Wenn das Druckminderventil auf einen relativ hohen Druck eingestellt ist und die Ladeschaufel bei einem bestimmten Füllvorgang nur teilweise gefüllt wird, kann es sogar vorkommen, daß der Ladedruck in den Hydraulikzylindern größer ist als der Tragedruck in den Hydraulikzylindern. Bei der Verbindung der Hydraulikzylinder mit den Hydraulikspeichern ist dies jedoch nicht nachteilig, weil dann die Ladesschaufel allenfalls geringfügig angehoben werden kann und jedenfalls ein Herabfallen vermieden wird. Natürlich muß die Fülleitung und das Druckminderventil solche Querschnitte zur Verfügung stellen, damit das Aufladen der Hydraulikspeicher zu Beginn eines Füllvorgangs, also insbesondere während der Losreißphase und vielleicht auch noch während des nachfolgenden Kipp- und Hebevorgangs stattfinden kann. Andererseits ist es aber erforderlich, den vollen Losreißdruck von bis zu 220 bar von den Hydraulikspeichern fernzuhalten, weil diese Hydraulikspeicher für einen derart hohen Druck nicht ausgelegt sind. Diese Funktionen erfüllt das Druckminderventil, welches in verschiedener Weise realisiert werden kann. Wichtig ist, daß das Druckminderventil den Druck in der Fülleitung zu den Hydraulikspeichern begrenzt und andererseits sicherstellt, daß der Ladedruck in den Hydraulikspeichern verbleibt, damit bei der nachfolgenden Verbindung zwischen Hydraulikzylindern und Hydraulikspeichern ein möglichst geringer Druckausgleich erfolgt. Zu diesem Zweck kann auch zwischen dem Druckminderventil und den Hydraulikspeichern ein Rückschlagventil in diesem Teil der Fülleitung vorgesehen sein. Die Fülleitung muß auf jeden Fall das Absperrventil überbrücken, d. h. sie kann entweder vor oder nach dem Steuerventil an die Hauptleitung angeschlossen sein. Die verschiedenen Anschlußmöglichkeiten richten sich nach dem Haupteinsatzzweck der betreffenden Baumaschinen und nach dem gewünschten Ergebnis. Die bewußte Druckaufladung der Hydraulikspeicher auf einen Ladedruck, der in etwa dem zu erwartenden Tragedruck des Arbeitswerkzeugs entspricht, macht es vorteilhaft möglich, daß das manuell schaltbare Absperrventil auch fahrgeschwindigkeitsabhängig oder abhängig vom Kippwinkel des Arbeitswerkzeugs angesteuert werden kann. Da das Herabfallen der Ladeschaufel vermieden wird und sich die Höhe der Ladeschaufel beim Zuschalten der Hydraulikspeicher nicht oder jedenfalls nicht nennenswert ändert, wird der Fahrer auch nicht mehr unangenehm überrascht. Er stellt vielmehr nur noch fest, daß einerseits beispielsweise Planierarbeiten mit feststehender Ladeschaufel durchgeführt werden können und andererseits die Nickschwingungen bei höheren Fahrgeschwindigkeiten sehr gut gedämpft werden.According to the invention this is achieved in that the Shut-off valve bridging filling line is provided connects the main line to the hydraulic accumulator, and that A pressure reducing valve is arranged in the filling line. The invention is based on the idea that Hydraulic accumulator, usually only with your Preload are charged in the course of a filling process of the working tool or the loading shovel to a higher one Charging pressure that is at least about the expected Carrying pressure corresponds, so when connecting the Hydraulic cylinder and the hydraulic accumulator Shut-off valve no significant amount compensation Hydraulic fluid between the hydraulic cylinder and Hydraulic accumulator takes place and so when the Damping system the carrying pressure in the hydraulic cylinders changed as little as possible. Of course, the wearing pressure of the degree of filling of the work tool, from the specific Weight of the load and the weight of the loading bucket be dependent so that this wearing pressure within certain limits with a certain construction machine with several working cycles can fluctuate. However, these fluctuations are not too great large. If the pressure reducing valve to a relatively high Pressure is set and the loading shovel at one certain filling process is only partially filled, it can even occur that the boost pressure in the hydraulic cylinders is greater than the carrying pressure in the hydraulic cylinders. At the connection of the hydraulic cylinders with the Hydraulic accumulators, however, is not disadvantageous because then the loading shovel is raised slightly if necessary can be avoided and in any case falling. Of course, the filling line and the pressure reducing valve must be such Provide cross sections so that the charging of the Hydraulic accumulator at the beginning of a filling process, so especially during the breakaway phase and maybe also still during the subsequent tilting and lifting process can take place. On the other hand, it is necessary to full tear pressure of up to 220 bar from the Keep hydraulic accumulators away because these hydraulic accumulators are not designed for such a high pressure. These The pressure reducing valve, which in can be realized in different ways. It's important, that the pressure reducing valve to the pressure in the filling line Hydraulic accumulators limited and on the other hand ensures that the boost pressure remains in the hydraulic accumulators, so in the subsequent connection between hydraulic cylinders and hydraulic accumulators the lowest possible pressure compensation he follows. For this purpose, you can also choose between Pressure reducing valve and the hydraulic accumulators Check valve is provided in this part of the filling line be. The filling line must in any case the shut-off valve bridge, d. H. it can either be before or after Control valve connected to the main line. The Different connection options depend on the Main purpose of the construction machines concerned and after desired result. The conscious pressure charging of the Hydraulic accumulator to a boost pressure that is about the same corresponds to the expected carrying pressure of the work tool it advantageously possible that the manually switchable Shut-off valve also dependent on vehicle speed or dependent can be controlled by the tilt angle of the work tool. Because the loading shovel is prevented from falling and itself the height of the loading shovel when the Hydraulic accumulator not or at least not worth mentioning changes, the driver no longer becomes uncomfortable surprised. Rather, he only notes that on the one hand for example leveling work with a fixed loading shovel can be carried out and on the other hand the Pitch vibrations very well at higher driving speeds be dampened.
Das Druckminderventil kann auf den Tragedruck der Hydraulikzylinder eingestellt sein. Zweckmäßig erfolgt die Einstellung auf einen durchschnittlich zu erwartenden Tragedruck oder auf den maximal möglichen Tragedruck der Hydraulikzylinder. Dieser Ladedruck liegt in der Größenordnung von 100 bis 120 bar, also in einem Druckbereich, für den die Hydraulikspeicher ausgelegt sind, ohne daß eine Überlastung oder Überbeanspruchung stattfindet.The pressure reducing valve can be adjusted to the carrying pressure Hydraulic cylinder must be set. This is conveniently done Attitude to an average expected Carrying pressure or to the maximum possible wearing pressure of the Hydraulic cylinder. This boost pressure is in the On the order of 100 to 120 bar, in one Pressure range for which the hydraulic accumulators are designed, without overloading or overstressing.
Das Druckminderventil kann als Druckbegrenzungsventil oder als Druckabschneider ausgebildet sein. Unter einem Druckbegrenzungsventil wird ein solches Ventil verstanden, welches in der Fülleitung nur einen begrenzten Druck in Richtung auf die Hydraulikspeicher durchläßt und bei dem bei Überschreiten dieses einstellbaren Drucks Hydraulikmedium über eine Rücklaufleitung in einen Ölvorratsbehälter abgeführt wird. Diese Rückführung der Hydraulikflüssigkeit kann sich in einer nennenswerten Strömung bemerkbar machen, kann aber andererseits auch nur eine Leckölrate aufnehmen. Andererseits ist es auch möglich, das Druckminderventil als Druckabschneider auszubilden. Unter einem solchen Druckabschneider wird ein Ventil verstanden, welches bei Erreichen des eingestellten Drucks schließt, also die beiderseits angeschlossenen Teile der Fülleitung voneinander trennt und auf beiden Seiten abschließt. Man kann einen solchen Druckabschneider auch als Absperrventil oder Zweiwegeventil auffassen, wobei in der einen Stellung ein Durchgang vorgesehen ist, während in der anderen Stellung eine Abschlußfunktion erreicht wird. In den verschiedenen Ausführungsformen kann das Druckminderventil sich entweder selbst steuern oder aber über ein Steuerorgan, welches insbesondere druckabhängig ausgebildet sein kann, angesteuert werden.The pressure reducing valve can be used as a pressure relief valve or be designed as a pressure cutter. Under a Pressure relief valve is understood to be such a valve which only has a limited pressure in the filling line Passes direction to the hydraulic accumulator and at Exceeding this adjustable pressure hydraulic medium via a return line into an oil reservoir is dissipated. This return of the hydraulic fluid can make itself felt in a noteworthy current, on the other hand, it can only absorb one leak oil rate. On the other hand, it is also possible to use the pressure reducing valve To train pressure cutters. Under one Pressure cutters is understood to be a valve which at Reaching the set pressure closes, i.e. the parts of the filling line connected on both sides of each other separates and seals on both sides. You can be one such a pressure cutter also as a shut-off valve or Grasp the two-way valve, with one in the one position Passage is provided while in the other position a completion function is achieved. In the different Embodiments, the pressure reducing valve can either control yourself or via a tax body, which can be designed in particular pressure-dependent will.
Wenn die Fülleitung auch das Steuerventil überbrückt und an die Hauptleitung vor dem Steuerventil angeschlossen ist, wird der besondere Vorteil erreicht, daß immer die höchsten in der Hauptleitung vorkommenden Drücke zum Aufladen der Hydraulikspeicher benutzt werden. Solche Drücke treten beispielsweise während der Losreißphase des Füllvorgangs auf, wenn gleichzeitig die Ladeschaufel noch gekippt wird. Die Ausnutzung der höchsten Drücke in der Hauptleitung zum Aufladen der Hydraulikspeicher stellt sicher, daß der Aufladevorgang in vergleichsweise sehr kurzer Zeit stattfindet, wodurch die Querschnitte in der Fülleitung und im Druckminderventil entsprechend geringer gewählt werden können und auf jeden Fall sichergestellt ist, daß auch bei einem außergewöhnlich kurzen Losreißvorgang der vorgesehene Ladedruck in den Hydraulikspeicher sicher erreicht wird.If the filling line also bridges the control valve and on the main line is connected before the control valve The special advantage achieved is that the highest in the Main occurring pressures to charge the Hydraulic accumulator can be used. Such pressures occur for example during the tear-off phase of the filling process, if the loading shovel is tilted at the same time. The Utilization of the highest pressures in the main line to Charging the hydraulic accumulator ensures that the Charging process in a comparatively short time takes place, whereby the cross sections in the filling line and correspondingly lower in the pressure reducing valve can and in any case it is ensured that at an exceptionally short tear-off process Boost pressure in the hydraulic accumulator is safely reached.
Das Druckminderventil kann über eine Rücklaufleitung an einen Ölvorratsbehälter angeschlossen sein, so daß Hydraulikmedium, insbesondere als Lecköl, in den Tank oder Ölvorratsbehälter zurückgeführt wird.The pressure reducing valve can be connected to a return line an oil reservoir be connected so that Hydraulic medium, especially as a leak oil, in the tank or Oil reservoir is returned.
Es ist möglich, daß das Druckminderventil zeitabhängig durchströmbar ausgebildet ist oder mit einer insbesondere einstellbaren Drossel versehen ist. Diese Zeitabhängigkeit ist durchaus sinnvoll, so daß auf diese Art und Weise je nach der Länge der Losreißphase unterschiedlich hohe Ladedrücke in den Hydraulikspeichern abgespeichert werden können. Eine kurze Losreißphase deutet daraufhin, daß die Ladeschaufel nur teilweise gefüllt wird, so daß der Tragedruck in diesem Fall geringer ausfällt und auch ein geringerer Ladedruck in den Hydraulikzylindern diesem geringeren Tragedruck am ehesten entspricht. Umgekehrt deutet eine längere Losreißphase auf schwierigere Arbeitsbedingungen hin, wobei auch ein höherer Schaufelfüllungsgrad zu erwarten ist, ein höheres Ladegewicht auftritt und damit einem entsprechend höheren Tragedruck das Gleichgewicht durch einen höheren Ladedruck am besten gehalten wird.It is possible that the pressure reducing valve is time dependent is designed to flow through or with a particular adjustable throttle is provided. This time dependency is quite reasonable, so depending on this way the length of the breakaway phase different charging pressures in the hydraulic accumulators can be saved. A short breakaway phase indicates that the loading shovel only is partially filled so that the wearing pressure in this case turns out lower and also a lower boost pressure in the Hydraulic cylinders are most likely to bear this lower carrying pressure corresponds. Conversely, a longer breakaway phase indicates more difficult working conditions, including a higher one Bucket filling level is to be expected, a higher loading weight occurs and thus a correspondingly higher wearing pressure Balance by a higher boost pressure best is held.
Das Druckminderventil kann als Magnetventil ausgebildet sein und über einen Druckschalter in der zu dem Hydraulikspeicher führenden Teil der Fülleitung gesteuert werden. In diesem Fall ist das Druckminderventil normalerweise, d. h. bei Druckanstieg in der Fülleitung, geöffnet. Wird in dem Zweig der Fülleitung, die zu den Hydraulikspeichern führt, der vorgesehene Ladedruck erreicht, dann schaltet der Druckschalter das Magnetventil bzw. Druckminderventil um, so daß der Teil der Fülleitung, der zum Hydraulikspeicher führt, abgesperrt wird. Der gewünschte Ladedruck ist dann in den Hydraulikspeichern vorhanden. Es ist erkennbar, daß das Druckminderventil beispielsweise auch zeitabhängig gesteuert werden kann, wenn zu erwarten oder sichergestellt ist, daß der vorgesehene Ladedruck etwa konstant bei einer gewissen Zeitspanne erreicht wird. The pressure reducing valve can be designed as a solenoid valve and via a pressure switch in the to the hydraulic accumulator leading part of the filling line can be controlled. In this Case is the pressure reducing valve normally, i. H. at Pressure increase in the filling line, opened. Will in the branch the filling line leading to the hydraulic accumulators, the the intended boost pressure is reached, then the Pressure switch around the solenoid valve or pressure reducing valve, see above that part of the filling line leading to the hydraulic accumulator is cordoned off. The desired boost pressure is then in the Hydraulic accumulators available. It can be seen that the Pressure reducing valve, for example, also controlled time-dependent can be expected if it can be expected or ensured that the intended boost pressure is approximately constant at a certain level Time span is reached.
Weiterhin ist es möglich, daß das schaltbare Absperrventil, welches die Hydraulikzylinder mit den Hydraulikspeichern verbindet, als fahrgeschwindigkeitsabhängig oder abhängig vom Kippwinkel des Arbeitswerkzeugs gesteuertes Magnetventil ausgebildet ist. Damit entfällt eine willkürliche manuelle Betätigung des Absperrventils durch den Fahrer, womit gleichzeitig die Gefahr einer Falschbetätigung vermieden ist. Hierdurch wiederum wird die Einschaltung eines Sicherheitsventils zum Schutz der Hydraulikspeicher gegen Auftreten von überhöhten Drücken entbehrlich.It is also possible that the switchable shut-off valve, which the hydraulic cylinders with the hydraulic accumulators connects, as driving speed dependent or depending on Tool angle controlled solenoid valve is trained. This eliminates an arbitrary manual Actuation of the shut-off valve by the driver, with what at the same time the risk of incorrect actuation is avoided. This in turn turns on a Safety valve to protect the hydraulic accumulator against Excessive pressures can be dispensed with.
Bei fahrgeschwindigkeitsabhängiger Steuerung des Magnetventils kann der Schaltpunkt so eingestellt sein, daß dieser erst im zweiten Gang überschritten werden kann. Damit ist einerseits sichergestellt, daß das Einfahren eines Radladers in ein aufzunehmendes Gut, welches erfahrungsgemäß im ersten Gang erfolgt, nicht dazu führen kann, daß dabei das Dämpfungssystem eingeschaltet wird. Hierdurch verbleibt die Ladeschaufel während des Einfahrens und des Losreißvorgangs relativ steif, wie es u. a. auch für Planierzwecke durchaus gewünscht wird. Selbst ein Durchdrehen der Antriebsräder während der Losreißphase kann im ersten Gang nicht dazu führen, daß die Hydraulikspeicher mit den Hydraulikzylindern verbunden werden. Damit kann selbst ein Durchdrehen der Räder im ersten Gang nicht zu einer Verbindung zwischen Hydraulikzylinder und Hydraulikspeicher führen. Diese Verbindung wird vielmehr erst im zweiten Gang möglich gemacht, bei dem über ein entsprechend kleineres Drehmoment ein Durchdrehen der Räder nicht mehr möglich ist.When driving speed dependent control of the Solenoid valve, the switching point can be set so that this can only be exceeded in second gear. In order to on the one hand it is ensured that the retraction of a Wheel loader in a good to be picked up, which experience has shown done in first gear, can not lead to the fact that Damping system is switched on. This leaves the Loading shovel during retraction and pulling away relatively stiff, as u. a. also for grading purposes it is asked for. Even spinning the drive wheels during the breakaway phase in first gear cannot do this lead the hydraulic accumulator with the hydraulic cylinders get connected. This can even cause the wheels to spin in the first course not a connection between Guide the hydraulic cylinder and hydraulic accumulator. These Rather, connection is only possible in second gear made with a correspondingly smaller torque spinning the wheels is no longer possible.
Das als Druckabschneider ausgebildete Druckminderventil kann
auch pulsbreitenmoduliert ausgebildet sein, d. h. es kann
über eine Zeitabhängigkeit und über die Breite eines
Steuerimpulses der Ladedruck in den Hydraulikspeichern
festgelegt bzw. erreichbar sein.
The pressure reducing valve, which is designed as a pressure cutter, can also be designed to be pulse-width-modulated, ie the boost pressure in the hydraulic accumulators can be set or reached via a time dependency and the width of a control pulse.
Die Erfindung wird anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele weiter erläutert und beschrieben. Es zeigt:The invention is based on preferred exemplary embodiments further explained and described. It shows:
Fig. 1 ein Schaltschema der Hydraulikanlage in einer ersten Ausführungsform, Fig. 1 is a circuit diagram of the hydraulic system in a first embodiment;
Fig. 2 einen Ausschnitt aus der Hydraulikanlage gemäß Fig. 1 mit einer anderen Ausbildung der für die Erfindung wesentlichen Teile, Fig. 2 shows a detail of the hydraulic system of FIG. 1 with another embodiment of the essential for the invention parts,
Fig. 3 einen Ausschnitt aus der Hydraulikanlage in einer dritten Ausführungsform und Fig. 3 shows a section of the hydraulic system in a third embodiment and
Fig. 4 einen Ausschnitt aus der Hydraulikanlage in einer vierten Ausführungsform. Fig. 4 shows a section of the hydraulic system in a fourth embodiment.
Die in Fig. 1 dargestellte Hydraulikanlage verfügt über eine nicht dargestellte Druckquelle, insbesondere eine ständig angetriebene Pumpe, von der eine Hauptleitung 1 über ein manuell betätigbares Steuerventil 2 üblicher Bauart zu Hydraulikzylindern 3 führt. Die Hydraulikzylinder 3 sind beidseitig beaufschlagbar. Die Hauptleitung 1 führt zu der Seite der Kolben der Hydraulikzylinder 3, die beim Hebevorgang der über die Hydraulikzylinder 3 bestätigten, nicht dargestellten Ladeschaufel beaufschlagt werden. Das Steuerventil 2 besitzt eine Ventileinheit 4 zum Heben und Senken der Ladeschaufel, wobei die dargestellten vier Stellungen für die betreffenden Leitungen möglich sind. Eine Ventileinheit 5 im Steuerventil 2 dient zur Durchführung von Kippbewegungen an der Ladeschaufel über die Leitungen 6 und 7. Eine Ventileinheit 8 gestattet die Betätigung von Zusatzgeräten, beispielsweise einer Baumklammer über das Steuerventil 2. Von dem Steuerventil 2 führt andererseits eine Leitung 9 zu anderen Seite der Kolben der Hydraulikzylinder 3, wobei über diese Leitung 9 ein Senkvorgang eingeleitet wird. Eine Rücklaufleitung 10 führt in bekannter Weise von dem Steuerventil 2 zu einem Ölvorratsbehälter 11, der üblicherweise auch als Tank bezeichnet wird.The hydraulic system shown in Fig. 1 has a pressure source, not shown, in particular a continuously driven pump, from which a main line 1 leads to a hydraulic cylinder 3 via a manually operated control valve 2 of conventional design. The hydraulic cylinders 3 can be acted upon on both sides. The main line 1 leads to the side of the pistons of the hydraulic cylinders 3 , which are acted upon during the lifting process of the loading shovel, which is confirmed via the hydraulic cylinders 3 and is not shown. The control valve 2 has a valve unit 4 for raising and lowering the loading shovel, the four positions shown being possible for the lines concerned. A valve unit 5 in the control valve 2 serves to carry out tilting movements on the loading shovel via the lines 6 and 7 . A valve unit 8 permits the actuation of additional devices, for example a tree clip, via the control valve 2 . On the other hand, a line 9 leads from the control valve 2 to the other side of the pistons of the hydraulic cylinders 3 , a lowering process being initiated via this line 9 . A return line 10 leads in a known manner from the control valve 2 to an oil reservoir 11 , which is usually also referred to as a tank.
Es sind ein oder mehrere Hydraulikspeicher 12 vorgesehen, die über ein nicht dargestelltes Luft- oder Gaspolster auf einen Vorspanndruck in der Größenordnung von 15 bis 20 bar vorgespannt sind. Eine Verbindungsleitung 13 führt von der Hauptleitung 1 zwischen dem Steuerventil 2 und den Hydraulikzylindern 3 über ein schaltbares Absperrventil 14, welches, wie dargestellt, als Magnetventil ausgebildet sein kann, zu den Hydraulikspeichern 12. Von der Leitung 9 führt eine Leitung 15 zu dem Absperrventil 14. Andererseits ist das Absperrventil 14 über eine Rücklaufleitung 16 über eine Blende 17 und einen Filter 18, über die auch die Rücklaufleitung 10 geführt sein kann, zu dem Ölvorratsbehälter 11. Es ist erkennbar, daß das Absperrventil 14 zwei Stellungen aufweisen muß. In der einen dargestellten Stellung sind die vier angeschlossenen Leitungen 13, 15, 13, 16 jeweils gegeneinander abgeschlossen. In der anderen Stellung sind die beiden Teile der Verbindungsleitung 13 aneinander angeschlossen und andererseits die Leitung 15 an die Rücklaufleitung 16 angeschlossen. Die letztere Stellung entspricht dem Stadium, wenn das Dämpfungssystem zugeschaltet ist, also die Hydraulikspeicher 12 über die Verbindungsleitung 13 an die Hauptleitung 1 und damit an die Hydraulikzylinder 3 angeschlossen sind. In der einfachsten Form kann das Absperrventil 14 manuell betätigbar sein, wobei dann zum Schutz der Hydraulikspeicher 12 gegen Überlastung ein Sicherheitsventil in der Verbindungsleitung 13 vorgesehen sein sollte. Wenn das Absperrventil 14 jedoch nicht manuell schaltbar ist, sondern fahrgeschwindigkeitsabhängig oder in Abhängigkeit von dem Erreichen eines bestimmten Kippwinkels des Arbeitsgeräts, kann auf ein solches Sicherheitsventil, wie dargestellt, verzichtet werden. One or more hydraulic accumulators 12 are provided, which are preloaded to a preload pressure of the order of 15 to 20 bar via an air or gas cushion, not shown. A connecting line 13 leads from the main line 1 between the control valve 2 and the hydraulic cylinders 3 via a switchable shut-off valve 14 , which, as shown, can be designed as a solenoid valve, to the hydraulic accumulators 12 . A line 15 leads from line 9 to the shut-off valve 14 . On the other hand, the shut-off valve 14 is connected to the oil reservoir 11 via a return line 16 via an orifice 17 and a filter 18 , via which the return line 10 can also be guided. It can be seen that the shut-off valve 14 must have two positions. In the position shown, the four connected lines 13 , 15 , 13 , 16 are each terminated. In the other position, the two parts of the connecting line 13 are connected to one another and, on the other hand, the line 15 is connected to the return line 16 . The latter position corresponds to the stage when the damping system is switched on, that is to say the hydraulic accumulators 12 are connected to the main line 1 and thus to the hydraulic cylinders 3 via the connecting line 13 . In the simplest form, the shut-off valve 14 can be operated manually, in which case a safety valve should be provided in the connecting line 13 to protect the hydraulic accumulators 12 against overload. However, if the shut-off valve 14 cannot be switched manually, but rather depending on the driving speed or depending on the reaching of a certain tilt angle of the working device, such a safety valve, as shown, can be dispensed with.
Das Steuerventil 2 und das Absperrventil 14 sind über eine Fülleitung 19, 20 überbrückt. Die Fülleitung 19 zweigt von der Hauptleitung 1 vor dem Schaltventil 2 ab und führt zu einem Druckminderventil 21, welches gemäß den dargestellten Symbolen als gesteuertes Druckbegrenzungsventil ausgebildet ist. Von dem Druckminderventil 21 führt der zweite Teil bzw. die Fülleitung 20 über ein Rückschlagventil 22 zu den Hydraulikspeichern 12. Eine Rücklaufleitung 23 verbindet das Druckminderventil 21 mit dem Ölvorratsbehälter 11.The control valve 2 and the shut-off valve 14 are bridged via a filling line 19 , 20 . The filling line 19 branches off from the main line 1 upstream of the switching valve 2 and leads to a pressure reducing valve 21 , which is designed as a controlled pressure limiting valve according to the symbols shown. The second part or the filling line 20 leads from the pressure reducing valve 21 to the hydraulic accumulators 12 via a check valve 22 . A return line 23 connects the pressure reducing valve 21 to the oil reservoir 11 .
Das Druckminderventil 21 ist so ausgebildet, daß es bei niedrigen auftretenden Drücken in der Fülleitung 19 offen ist, also die Fülleitungen 19 und 20 miteinander verbindet. Das Druckminderventil 21 ist auf einen Grenzdruck eingestellt, der dem gewünschten Ladedruck in den Hydraulikspeichern 12 entspricht und der in etwa dem zu erwartenden Tragedruck bei angehobener Ladeschaufel in der Hauptleitung 1 entspricht. Wird dieser eingestellte Grenzdruck erreicht und überschritten, dann schließt das Druckminderventil 21 die Fülleitung 20 ab und überschüssiges Öl oder Lecköl kann über die Rücklaufleitung 23 in den Ölvorratsbehälter 11 zurückströmen. Das Rückschlagventil 22 sorgt dafür, daß der eingestellte und gewünschte Ladedruck in den Hydraulikspeichern 12 abgespeichert und aufrechterhalten wird.The pressure reducing valve 21 is designed such that it is open at low pressures in the filling line 19 , that is to say connects the filling lines 19 and 20 to one another. The pressure reducing valve 21 is set to a limit pressure which corresponds to the desired boost pressure in the hydraulic accumulators 12 and which corresponds approximately to the expected pressure when the loading shovel is raised in the main line 1 . If this set limit pressure is reached and exceeded, the pressure reducing valve 21 closes the filling line 20 and excess oil or leak oil can flow back into the oil reservoir 11 via the return line 23 . The check valve 22 ensures that the set and desired boost pressure is stored and maintained in the hydraulic accumulators 12 .
Ein Füllvorgang der Ladeschaufel läuft wie folgt ab: Zunächst einmal fördert die kontinuierlich angetriebene Druckquelle Hydraulikmedium ohne nennenswerten Überdruck im Umlauf, wobei die einzelnen Bestandteile, Ventile u. dgl., so eingestellt sind, wie dies Fig. 1 zeigt. Das Absperrventil 14 ist geschlossen. Das Steuerventil 2 befindet sich in seiner dargestellten Ausgangsstellung und das Druckminderventil 21 ist geöffnet. Da in der Fülleitung 19 kein nennenswerter Druck herrscht, sind die Hydraulikspeicher 12 nur mit ihrem Vorspanndruck belastet. Das Absperrventil 14 möge fahrgeschwindigkeitsabhängig gesteuert werden. Diese Steuerung möge so eingestellt und ausgelegt sein, daß eine bestimmte Fahrgeschwindigkeitsgrenze in der Größenordnung von 6 km/h erst im zweiten Gang erreichbar ist. Wenn nun der Radlader an eine Stelle für aufzunehmendes Gut, beispielsweise Gestein in einem Steinbruch, heranfährt, geschieht dies im ersten Gang, so daß das Absperrventil 14 seine in Fig. 1 dargestellte geschlossene Stellung einnimmt. Der Füllvorgang beginnt nun mit der Losreißphase, bei der Gestein von der Aufnahmestelle losgerissen werden muß. Dies erfolgt durch entsprechende Betätigung des Steuerventils 2 bei weitgehend stillgesetztem Radlader. Dabei werden die Ventileinheiten 4 und/oder 5 so verschoben, daß über die Hauptleitung 1 und/oder die Leitung 6 oder 7 die entsprechende Bewegung an der Ladeschaufel ausgesteuert wird. Hierbei tritt in dem Teil der Hauptleitung 1, der von der Druckquelle zu dem Steuerventil 2 herangeführt ist, ein sehr hoher Druck auf, der bis in die Größenordnung von 220 bar in der Spitze ansteigen kann. Demzufolge steigt auch der Druck in der Fülleitung 19 und über das geöffnete Druckminderventil 21 in der Fülleitung 20 und damit in den Hydraulikspeichern 12 an. Die Hydraulikspeicher 12 werden auf einen gewünschten Ladedruck aufgeladen, der durch die Einstellung des Druckminderventils 21 begrenzt ist. Der eingestellte Ladedruck kann in der Größenordnung 100 bis 120 bar liegen. Sobald dieser Druck erreicht ist, schaltet das Druckminderventil 21 um, so daß auch bei fortschreitender Druckerhöhung in der Fülleitung 19 die Hydraulikspeicher 12 vor diesem erhöhten Druck geschützt sind. Wenn die Losreißphase beendet ist und die Ladeschaufel auf die für das Fahren des Radladers gewünschte Höhe angehoben ist, wird das Steuerventil 2 entsprechend umgeschaltet, wodurch der Teil der Hauptleitung 1 zwischen dem Steuerventil 2 und den Hydraulikzylindern 3 abgesperrt wird. In diesem Teil der Hauptleitung 1 wird sich ein Druck aufbauen, der als Tragedruck bezeichnet ist und der dem Gewicht der Ladeschaufel und des aufgenommenen Gutes entspricht. Dieser Tragedruck kann auch etwa in der Größenordnung von 100 bis 120 bar betragen und ist vom Füllungsgrad der Ladeschaufel und dem spezifischen Gewicht des Ladeguts sowie weiteren Faktoren abhängig. Seine Schwankungen sind jedoch nur relativ gering. Setzt sich nun der Radlader im Sinn eines Fahrvorgangs in Bewegung, dann wird bei Überschreiten einer gewissen Fahrgeschwindigkeit, beispielsweise 6 km/h, im zweiten Gang der eingestellte Schaltpunkt des Absperrventils 14 überschritten, so daß dieses in seine andere in Fig. 1 dargestellte Stellung umschaltet. Dabei werden nunmehr die beiden Teile der Verbindungsleitung 13 aneinander angeschlossen, so daß letztlich die Hydraulikzylinder 3 über die Leitungen 1 und 13 mit dem Hydraulikspeichern 12 schlagartig verbunden werden. Da der Tragedruck in etwa dem Ladedruck der Hydraulikspeicher 12 entspricht, findet keine nennenswerte Verschiebung von Hydraulikmedium und damit auch kein nennenswerter Druckausgleich statt, so daß das nachteilige Herabfallen oder Herabsinken der Ladeschaufel nach dem Zuschalten der Hydraulikspeicher 12 zu dem Hydraulikzylindern 3 über das Absperrventil 14 unterbleibt. Sobald der Radlader die Abladestelle, beispielsweise einen LKW, erreicht hat, wird gegen Ende der Fahrbewegung die Fahrgeschwindigkeit von 6 km/h unterschritten, wodurch das Absperrventil 14 wiederum in seine in Fig. 1 dargestellte Stellung zurückschaltet, so daß die Hydraulikspeicher 12 von den Hydraulikzylindern 3 getrennt sind. Auch dabei ändert sich der Druck in der Leitung 1 nicht, so daß keine Höhenbewegung der Ladeschaufel stattfindet. Es folgt in bekannter Weise das Abkippen des Ladeguts.A filling process of the loading shovel proceeds as follows: First of all, the continuously driven pressure source conveys hydraulic medium without any significant overpressure in circulation, whereby the individual components, valves and the like. Like., Are set as shown in FIG. 1. The shut-off valve 14 is closed. The control valve 2 is in its illustrated starting position and the pressure reducing valve 21 is open. Since there is no significant pressure in the filling line 19 , the hydraulic accumulators 12 are only loaded with their preload pressure. The shut-off valve 14 may be controlled depending on the driving speed. This control may be set and designed so that a certain speed limit of the order of 6 km / h can only be reached in second gear. If the wheel loader approaches a point for material to be picked up, for example rock in a quarry, this takes place in first gear, so that the shut-off valve 14 assumes its closed position shown in FIG. 1. The filling process now begins with the tear-off phase, in which rock has to be torn away from the pick-up point. This is done by corresponding actuation of the control valve 2 with the wheel loader largely inoperative. The valve units 4 and / or 5 are shifted such that the corresponding movement on the loading shovel is controlled via the main line 1 and / or the line 6 or 7 . Here occurs in the part of the main line 1 , which is brought from the pressure source to the control valve 2 , a very high pressure, which can rise to the order of magnitude of 220 bar at the top. As a result, the pressure in the filling line 19 and via the opened pressure reducing valve 21 in the filling line 20 and thus in the hydraulic accumulators 12 also increases . The hydraulic accumulators 12 are charged to a desired boost pressure, which is limited by the setting of the pressure reducing valve 21 . The set boost pressure can be in the order of 100 to 120 bar. As soon as this pressure is reached, the pressure reducing valve 21 switches over, so that the hydraulic accumulators 12 are protected against this increased pressure even as the pressure in the filling line 19 increases. When the tear-off phase has ended and the loading shovel has been raised to the height desired for driving the wheel loader, the control valve 2 is switched accordingly, as a result of which the part of the main line 1 between the control valve 2 and the hydraulic cylinders 3 is shut off. In this part of the main line 1 , a pressure will build up, which is referred to as the carrying pressure and which corresponds to the weight of the loading shovel and the goods taken up. This carrying pressure can also be of the order of magnitude of 100 to 120 bar and is dependent on the degree of filling of the loading shovel and the specific weight of the load as well as other factors. However, its fluctuations are relatively small. If the wheel loader starts to move in the sense of a driving process, then when a certain driving speed is exceeded, for example 6 km / h, the set switching point of the shut-off valve 14 is exceeded in second gear, so that it switches to its other position shown in FIG. 1 . The two parts of the connecting line 13 are now connected to one another, so that ultimately the hydraulic cylinders 3 are abruptly connected to the hydraulic accumulator 12 via the lines 1 and 13 . Since the carrying pressure corresponds approximately to the boost pressure of the hydraulic accumulator 12 , there is no significant shift in the hydraulic medium and therefore no appreciable pressure equalization, so that the disadvantageous dropping or lowering of the loading shovel after the hydraulic accumulators 12 are switched on to the hydraulic cylinders 3 via the shut-off valve 14 is omitted . As soon as the wheel loader has reached the unloading point, for example a truck, the vehicle speed falls below 6 km / h towards the end of the movement, as a result of which the shut-off valve 14 in turn switches back to the position shown in FIG. 1, so that the hydraulic accumulator 12 is removed from the hydraulic cylinders 3 are separated. Here, too, the pressure in line 1 does not change, so that there is no vertical movement of the loading shovel. The load is then tipped in a known manner.
Das Entspannen der Hydraulikspeicher 12 von dem eingeschlossenen Ladedruck auf den Vorspanndruck findet während der Rückfahrt des Radladers von der Abladestelle zur Aufladestelle statt, wenn die eingestellte Fahrgeschwindigkeit von 6 km/h überschritten wird. Es wird also hier das Dämpfungssystem eingeschaltet, was zur bewußten Dämpfung von Nickschwingungen während der Fahrt ausgenutzt wird. Da das Ladegewicht infolge abgekippter Last fehlt, wird sich auch in den Hydraulikspeichern 12 ein vergleichsweise niedriger Restdruck einstellen. An der Aufladestelle bzw. bei Unterschreiten der eingestellten Fahrgeschwindigkeit schaltet das Absperrventil 14 wieder um und es kann ein erneuter Füllzyklus beginnen.The hydraulic accumulators 12 are released from the included boost pressure to the preload pressure while the wheel loader is returning from the unloading point to the charging point when the set driving speed of 6 km / h is exceeded. The damping system is switched on here, which is used for the conscious damping of pitching vibrations while driving. Since the loading weight is absent due to the dumped load, a comparatively low residual pressure will also occur in the hydraulic accumulators 12 . The shut-off valve 14 switches over again at the charging point or when the set driving speed is undershot and a new filling cycle can begin.
Fig. 2 zeigt nur den für die Erfindung wesentlichen Ausschnitt aus der Hydraulikanlage, die ansonsten unverändert gegenüber der Ausbildung gemäß Fig. 1 ist. Die Fülleitung 19 zweigt hier nicht von der Hauptleitung 1 ab, sondern entnimmt Hydraulikmedium aus dem Ölvorratsbehälter 11. Es ist eine gesonderte Pumpe 24 in der Fülleitung 19 vorgesehen. Das Druckminderventil 21 ist hier als Zwei-Stellungs- Magnetschaltventil ausgebildet. Es wird zwischen seinen beiden dargestellten Stellungen über einen Druckschalter 25 gesteuert, der auf einen gewünschten Ladedruck in der Fülleitung 20 eingestellt ist. Zu Beginn eines Füllvorgangs der Ladeschaufel, z. B. während der Losreißphase, wird die Pumpe 24 betätigt und über die miteinander verbundenen Fülleitungen 19 und 20 die Hydraulikspeicher 12 aufgeladen. Ist der an dem Druckschalter 25 eingestellte Ladedruck erreicht, so schaltet dieser das Druckminderventil 21 in seine andere Stellung um, so daß der Ladedruck in den Hydraulikspeichern 12 abgeschlossen wird und die möglicherweise nachlaufende Pumpe 24 über die Rücklaufleitung 23 im Umlauf fördert. Die Pumpe 24 kann dann auch stillgesetzt werden. Ein Umschalten des Absperrventils 14 führt dann wiederum zur Verbindung der Hydraulikzylinder 3 mit den Hydraulikspeichern 12. FIG. 2 shows only the section of the hydraulic system that is essential to the invention, which is otherwise unchanged from the configuration according to FIG. 1. The filling line 19 does not branch off from the main line 1 here, but takes hydraulic medium from the oil reservoir 11 . A separate pump 24 is provided in the filling line 19 . The pressure reducing valve 21 is designed here as a two-position solenoid valve. It is controlled between its two positions shown by a pressure switch 25 , which is set to a desired boost pressure in the filling line 20 . At the beginning of a filling process of the loading bucket, e.g. B. during the tearing phase, the pump 24 is actuated and the hydraulic accumulators 12 charged via the interconnected fill lines 19 and 20 . If the boost pressure set on the pressure switch 25 is reached, this switches the pressure reducing valve 21 into its other position, so that the boost pressure in the hydraulic accumulators 12 is completed and the possibly following pump 24 circulates via the return line 23 . The pump 24 can then also be stopped. Switching the shut-off valve 14 then in turn leads to the connection of the hydraulic cylinders 3 to the hydraulic accumulators 12 .
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 ist das Druckminderventil 21 als Druckabschneider ausgebildet. Es besitzt die beiden Stellungen, in welchen die Fülleitungen 19 und 20 entweder gegeneinander abgesperrt oder aneinander angeschlossen sind. Die Steuerung des Druckminderventils 21 erfolgt über den Druckschalter 25 entsprechend dem in der Fülleitung herrschenden Druck. Die Fülleitung 19 ist hier wie bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 an die Hauptleitung 1 vor dem Steuerventil 2 angeschlossen. Eine Rückführung von Hydraulikmedium in den Vorratsbehälter 11 erfolgt hier nicht. Die Hydraulikanlage ist über das im Steuerventil 2 integrierte Druckbegrenzungsventil geschützt.In the embodiment according to FIG. 3, the pressure reducing valve 21 is designed as a pressure cutter. It has the two positions in which the filling lines 19 and 20 are either blocked off from one another or connected to one another. The pressure reducing valve 21 is controlled via the pressure switch 25 in accordance with the pressure prevailing in the filling line. The filling line 19 is connected to the main line 1 upstream of the control valve 2 , as in the exemplary embodiment in FIG. 1. Hydraulic medium is not returned to the reservoir 11 here. The hydraulic system is protected by the pressure relief valve integrated in the control valve 2 .
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform des Druckminderventils 21, welches derjenigen gemäß Fig. 1 entspricht. Auch die Schaltung ist durchaus ähnlich, mit der einen Ausnahme, daß die Fülleitung 19 hier nicht an die Hauptleitung 1 vor dem Steuerventil 2, sondern über den einen Teil der Fülleitung 13 an die Hauptleitung 1 nach dem Steuerventil 2 angeschlossen ist. Damit werden u. U. nicht die höchsten in der Hauptleitung 1 vorkommenden Drücke zur Abspeicherung des Ladedrucks in den Hydraulikspeichern 12 benutzt; diese Schaltung kann jedoch durchaus sinnvoll oder gewünscht sein. Eine Drossel 26 kann dem Druckminderventil 21 zugeordnet oder in diesem integriert sein. Die Drossel 26 kann auch in der Fülleitung 19 oder der Fülleitung 20 angeordnet sein. Der Drosselquerschnitt kann einstellbar sein, um auf diese Art und Weise eine Zeitabhängigkeit einzuführen, damit abhängig über die Zeit unterschiedliche Ladedrücke in den Hydraulikspeichern 12 abgespeichert werden können, die unterschiedlichen Füllungsgraden einer Ladeschaufel entsprechen können, so daß auf diese Art und Weise eine noch bessere Anpassung des jeweiligen Ladedrucks an den jeweiligen Tragedruck in den Hydraulikzylindern 3 erfolgt. Damit wird die Druckdifferenz zwischen den beiden genannten Drücken noch kleiner. Im Extremfall unterbleibt jegliche vertikale Bewegung der Ladeschaufel bei einem Zuschaltvorgang über das Absperrventil 14. Es sei aber ausdrücklich darauf hingewiesen, daß Druckunterschiede zwischen dem Tragedruck und dem Ladedruck in der Größenordnung von 10 bis 20 bar beim Verbinden der Hydraulikzylinder 3 mit den Hydraulikspeichern 12 sich nicht nachteilig bemerkbar machen, weil ein hierdurch verursachtes Absinken der Ladeschaufel innerhalb der Federbewegungen des Radladers während der Fahrt untergehen und vom Fahrer regelmäßig überhaupt nicht mehr bemerkt werden. FIG. 4 shows an embodiment of the pressure reducing valve 21 , which corresponds to that according to FIG. 1. The circuit is also quite similar, with the one exception that the filling line 19 is not connected here to the main line 1 upstream of the control valve 2 , but rather via part of the filling line 13 to the main line 1 downstream of the control valve 2 . So u. U. not used the highest pressures occurring in the main line 1 for storing the boost pressure in the hydraulic accumulators 12 ; however, this circuit can be useful or desirable. A throttle 26 can be assigned to the pressure reducing valve 21 or integrated therein. The throttle 26 can also be arranged in the filling line 19 or the filling line 20 . The throttle cross section can be adjustable in order to introduce a time dependency in this way, so that depending on the time different charging pressures can be stored in the hydraulic accumulators 12 , which can correspond to different filling levels of a loading scoop, so that in this way an even better adaptation of the respective boost pressure to the respective carrying pressure in the hydraulic cylinders 3 . The pressure difference between the two pressures mentioned is thus even smaller. In extreme cases, any vertical movement of the loading shovel is prevented during a connection process via the shut-off valve 14 . However, it should be expressly pointed out that pressure differences between the carrying pressure and the boost pressure of the order of 10 to 20 bar when connecting the hydraulic cylinders 3 to the hydraulic accumulators 12 are not disadvantageously noticeable, because a resulting lowering of the loading shovel within the spring movements of the wheel loader perish while driving and are regularly not noticed by the driver at all.
Bezugszeichenliste:Reference symbol list:
1 = Hauptleitung
2 = Steuerventil
3 = Hydraulikzylinder
4 = Ventileinheit
5 = Ventileinheit
6 = Leitung
7 = Leitung
8 = Ventileinheit
9 = Leitung
10 = Rücklaufleitung
11 = Ölvorratsbehälter
12 = Hydraulikspeicher
13 = Verbindungsleitung
14 = Absperrventil
15 = Leitung
16 = Rücklaufleitung
17 = Blende
18 = Filter
19 = Fülleitung
20 = Fülleitung
21 = Druckminderventil
22 = Rückschlagventil
23 = Rücklaufleitung
24 = Pumpe
25 = Druckschalter
26 = Drossel 1 = main line
2 = control valve
3 = hydraulic cylinder
4 = valve unit
5 = valve unit
6 = line
7 = line
8 = valve unit
9 = line
10 = return line
11 = oil reservoir
12 = hydraulic accumulator
13 = connecting line
14 = shut-off valve
15 = line
16 = return line
17 = aperture
18 = filter
19 = filling line
20 = filling line
21 = pressure reducing valve
22 = check valve
23 = return line
24 = pump
25 = pressure switch
26 = throttle
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